Östemperlenmiş Sfero Döküm - Austempered Ductile Iron - Wikipedia

ADI mikroyapısı

Östemperlenmiş Sfero Döküm (ADI) bir formdur eğilebilir Demir Isıl işlemle kontrol edilen mikroyapısı sayesinde yüksek mukavemet ve sünekliğe sahiptir. 1943'te geleneksel sünek demir keşfedildi ve Östemperleme süreç 1930'lardan beri devam ediyordu, iki teknolojinin kombinasyonu 1970'lere kadar ticarileştirilmedi.[1]

Mikroyapı

Tüm sünek demir gibi ADI, matris içinde aralıklı olarak yer alan küresel grafit yumruları ile karakterizedir. Bu nodüller, malzeme içindeki çözünen maddelerin mikrosegregasyonunu azaltır. ADI için, materyal, matrisin ausferrite veya asiküler ferrit ve östenit. Mikroyapı, ADI'yı malzemenin bileşimine değil ısıl işlem sürecine bağlı olan derecelere ayırmak için kullanılır.

Mekanik özellikler

ADI'nin yüksek mukavemeti ve sünekliği, mikro yapısının doğrudan bir sonucudur. Spesifik olarak, sünek demirlerin sünekliği, eksikliğin bir sonucudur. Bainit matriste. Daha ziyade, östemperleme işlemi asiküler ferrit ve ostenit oluşturur.[2] Bunlardan ikincisi, yüz merkezli bir kübik (FCC) yapıya sahiptir. FCC, dislokasyon hareketine izin veren ve ADI'nin östenitik fazında yüksek süneklik sağlayan 12 kayma sistemine sahiptir. Bu süneklik ayrıca ADI'de nispeten yüksek tokluğa dönüşür.

ADI'nin diğer dökme demir formlarına göre sergilediği süneklik artışı da küresel grafitin bir sonucu olarak gelir. İçinde bulunan pul benzeri grafit ile karşılaştırıldığında Gri demir örneğin, küresel grafit düğümler, dislokasyonların baypas edilmesi için nispeten kolaydır, bu da malzemenin sünekliğini arttırır. Bir inklüzyonun ucundaki gerilim eğrilik yarıçapı ile orantılı olduğundan, bu nodüller ayrıca pullara kıyasla stres konsantrasyonunu azaltır. Büyük yarıçap, malzemede çatlakların yayılmasını önler ve ayrıca malzemede yüksek süneklik ve iyi yorulma özellikleri sağlar.

Yukarıda bahsedilen östenit fazının bir kısmı mekanik olarak yarı kararlıdır ve oluşacaktır. martensit yüksek strese maruz kaldığında. Sert, aşınmaya dayanıklı martensit ile osferrit kombinasyonu, bir çatlak ucuna yakın bölgeler güçlendiğinden ve daha fazla yayılmayı engellediğinden, iyi aşınma özellikleri sağlar.[1][3] Bu, birbirlerinin büyümesini engelleyen ve daha yüksek güçle sonuçlanan dislokasyonları çoğaltan iş sertleşmesine bir örnek değildir. Aksine, uygulanan stresin bir sonucu olarak bir faz dönüşümü gerçekleşir.

ADI'nin mekanik özellikleri son derece işlemeye bağlıdır. Mukavemet ve süneklikte geniş aralıklar mümkündür. Yüksek sıcaklıkta ısıl işlem (> 400C), yaklaşık 500 MPa akma dayanımı ile yüksek süneklik, iyi darbe tokluğu ile sonuçlanır. Daha düşük sıcaklıklar (~ 260C), 1400 MPa'lık daha yüksek akma dayanımı ve yüksek sertlik, ancak çok daha düşük süneklik ile sonuçlanır.[1]

Referanslar

  1. ^ a b c Keough, J.R. (Ed.). (1998, Ağustos). Tasarım Mühendisleri için Sfero Döküm Verileri. Alınan https://www.ductile.org/didata/Section4/4intro.htm#Introduction
  2. ^ Rundman, K. B., Moore, D.J., Hayrynen, K.L., Dubensky, W. J. ve Rouns, T.N. (1988). Östemperlenmiş Sfero Dökümün Mikroyapısı ve Mekanik Özellikleri. J. Heat Treat., 5 (2), 79-85. Erişim tarihi: May 23, 2019.
  3. ^ Keough, J.R. ve Hayrynen, K. L. (2005). Östemperlenmiş Sfero Dökümlerin Aşınma Özellikleri [PDF]. SAE International. https://www.appliedprocess.com/wp-content/uploads/2018/09/537902_Paper-2005-01-1690-Keough-and-Hayrynen.pdf