Küresel grafitli dökme demirlerde termal analiz yöntemi ile karbon eşdeğerliğinin tayini, mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi
Investigation of the determination, microstructure and mechanical effect of carbon equivalence by thermal analysis method in nodular graphite cast iron
Yazar: ALİ YALÇIN YILMAZ
Danışman: PROF. DR. AHMET ÖZEL
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Anahtar kelimeler: Küresel grafitli dökme demir, karbon eşdeğerliği, termal analiz, mikroyapı, mekanik özellikler.
Bu çalışmada, küresel grafitli dökme demirlerde farklı aşı malzemelerini farklı oranlarda kullanarak, termal analiz yöntemi ile karbon eşdeğerliğine aşı malzemesinin etkisi ve bu etkiye dayanarak malzemede oluşan mikroyapı ve mekanik değerlerdeki değişimler araştırılmıştır. Karbon eşdeğerliği tayini, küresel grafitli dökme demir içerisinde bulunan silisyum oranının değişimi ile yani aşı malzemesinin etkisi ile değişimi hesaplanmıştır.
DIN 1563 standardına göre GGG40 ve GGG50 tip malzemeler kullanılmıştır. GGG40 malzeme için %0,05, %0,10, %0,20, %0,30 ve %0,40 oranında, GGG50 malzeme için ise %0,10, %0,20, %0,30 oranlarında iki farklı tip aşılama malzemesi kullanılmıştır. İki farklı malzeme üzerinde değişik oranlarda aşılama malzemesi kullanılarak yapılan termal analiz tayinlerinde mekanik özelliklerin ve mikroyapıların değişimi gözlemlenmiştir. Bunlara ek olarak Alüminyum dökümlerde tane inceltici olarak kullanılan AlTiB (AlTiB 5/0,2 - Ti % 5 – B % 0,2 / Al % 94,8) alaşımı sisteme eklenerek GGG40 standart malzemesinde %0,05 ve %0,20 oranında farklı tip aşılar kullanılmış ve yine termal analiz yöntemi ile karbon eşdeğerliği tayini yapılmıştır. Bu alaşımlandırma da aşı miktarının azalması ile gözlemlenen sonuç, AlTiB (AlTiB 5/0,2 - Ti % 5 – B % 0,2 / Al % 94,8) alaşımlandırmalı numunelerin diğer numunelere göre küre tanelerinin daha ince bir yapıya sahip olduğu, AlTiB (AlTiB 5/0,2 - Ti % 5 – B % 0,2 / Al % 94,8) alaşımlandırmasının küresel grafit oluşumunu olumsuz yönde etkilediği (compact grafit oluşumları) ve mekanik değerlerin diğer numunelere kıyasla daha zayıf kaldığı sonucuna varılmıştır.
Araştırmada elde edilen bulgulara göre, farklı aşı tipleri kullanılarak yapılan termal analiz sonuçlarında fazla miktarda aşı kullanmak mikroyapıyı ferritik, daha az aşı kullanmak ise mikroyapıyı perlitik düzeye getirmiş olup, AlTiB (AlTiB 5/0,2 - Ti % 5 – B % 0,2 / Al % 94,8) ile alaşımlandırma yapılan GGG40 dökümlerinde mikroyapı ve mekanik özelliklerin zayıfladığı görülmüştür.

Abstract:
Keywords: Spheroidal graphite cast iron, carbon equivalence, thermal analysis, microstructure, mechanical properties.
In this study, the effect of graft material on carbon equivalence and the changes in the microstructure and mechanical values in the material were investigated by using different inoculant materials in different ratios in spheroidal graphite cast iron.
The determination of carbon equivalence was calculated by the change of the ratio of silicon in the spheroidal graphite cast iron, by the effect of the inoculant material. In this study, according to DIN 1563, GGG40 and GGG50 type materials were used. Mechanical properties, microstructure changes were observed in two different materials by using different proportions of inoculant materials. In addition, AlTiB (AlTiB 5/0,2 - Ti % 5 – B % 0,2 / Al % 94,8) alloy which is used as grain thinner in aluminum castings was added to the system and different type of inoculant were used in GGG40 standard material with %0,05, %0,20 ratio and carbon equivalence was determined by thermal analysis method.
The result observed in this alloying is that the spherodial nodules have a thinner structure than the other samples and the mechanical values decrease to the lower levels compared to the other samples.
According to the findings obtained in the study, the use of large amounts of inoculant using different types of inoculant to use microstructure ferritic, the lesser use of the microstructure to bring the pearlite level, GGG40 alloyed with AlTiB (AlTiB 5/0,2 - Ti % 5 – B % 0,2 / Al % 94,8) casting and microstructure and mechanical properties were found to be weakened.