GG25 dökme demirde karbon eş değeri değişiminin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
The effect of CE (carbon equivalent) change in GG25 on microstructure and mechanical properties
Yazar: CEVAT MEHMETALİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ARICI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Karbon eşdeğeri (CE), dökme demirin mikroyapısını ve mekanik özelliklerini önemli ölçüde etkileyen çok önemli bir parametredir. CE çeşitli alaşım elementlerinin, özellikle karbon ve silisyumun, katılaşmada ve sonraki ısıl işlem süreçlerinde malzemenin davranışı üzerindeki birleşik etkisinin bir göstergesi olarak hizmet eder. Karbon eşdeğeri arttığında, mikroyapıdaki grafit pulları veya nodüller oluşturma potansiyeli artar. Grafit morfolojisinin mekanik özelliklerle doğrudan bir ilişkisi vardır. Daha yüksek karbon eşdeğerleri, daha büyük grafit pullarının oluşmasına neden olabilir, bu da mekanik mukavemetin azalmasına ve kırılganlığın artmasına neden olabilir. Daha düşük karbon eşdeğerleri ise, daha ince grafit yumruları ile ilişkilendirilerek, daha iyi süneklik ve tokluk sağlar. Grafit morfolojisine ek olarak, karbon eşdeğeri, soğutma ve katılaşma sırasında dökme demirin faz dönüşüm davranışını etkiler. Daha yüksek karbon eşdeğerleri, mekanik özellikler üzerinde zararlı etkileri olabilecek karbürler gibi istenmeyen fazların oluşumunu sağlar. Ayrıca, karbon eşdeğerindeki değişiklikler, ötektik bileşimi ve alaşım matrisi içindeki çeşitli fazların oluşumunu etkileyebilir. Ayrıca mekanik özellikleri değiştirmek için kullanılan tavlama veya su verme gibi ısıl işlem işlemlerinin kolaylığını da etkiler. Mühendisler mekanik özellikler arasında istenen dengeyi elde etmek için karbon eşdeğerini dikkatli bir şekilde kontrol etmelidir. Karbon eşdeğeri, grafit morfolojisi ve faz dönüşümleri arasındaki ilişkiyi anlayarak, otomotivden inşaata kadar çok çeşitli endüstriyel sektörlerde malzemenin performansını optimize edebilir. 
Bu araştırmanın amacı, karbon eşdeğeri içeriğindeki değişimlerin dökme demirin mikroyapısı ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediğini araştırmaktır. Çalışma, karbon eşdeğerindeki değişikliklerin, dökme demir mikroyapısında perlit, ferrit ve grafit gibi farklı fazların oluşumunu nasıl etkilediğine dair kapsamlı bir anlayış sağlamayı amaçlamaktadır.

Abstract:
Carbon equivalent (CE) is a very important parameter that significantly affects the microstructure and mechanical properties of cast iron alloys. It serves as an indicator of the combined effect of various alloying elements, particularly carbon and silicon, on the behavior of the material during solidification and subsequent heat treatment processes. As carbon equivalent increases, the potential for the formation of graphite flakes or nodules within the microstructure also increases. Graphite morphology has a direct relationship with mechanical properties. Higher carbon equivalents can result in the formation of larger graphite flakes, which can result in reduced mechanical strength and increased brittleness. Lower carbon equivalents, on the other hand, are associated with finer graphite nodules, providing better ductility and toughness. In addition to graphite morphology, carbon equivalent affects the phase transformation behavior of cast iron during cooling and solidification. Higher carbon equivalents promote the formation of undesirable phases such as carbides, which can have detrimental effects on mechanical properties. In addition, changes in carbon equivalent can affect the eutectic composition and the formation of various phases within the alloy matrix. It also affects the ease of heat treatment processes such as annealing or quenching used to modify mechanical properties. Engineers must carefully control the carbon equivalent to achieve the desired balance of mechanical properties. By understanding the relationship between carbon equivalent, graphite morphology, and phase transformations, the performance of the material can be optimized in a wide range of industrial sectors, from automotive to construction. 
The study aims to provide a comprehensive understanding of how changes in carbon equivalent affect the formation of different phases such as pearlite, ferrite, and graphite in the cast iron microstructure.