Dövme kalite çelikleri, son kullanım ürünlerinin üretimi için dövülmüş çeliklerdir. Harmanlama işlemi, çelik malzemenin daha yüksek bir gerilim oranında tasarlanmış bir şekle dönüşmesinden oluşur. Dövme kalitesindeki çelikler, göreceli bir aşınma yeteneğine sahiptir. Bu da çeliğin kırmadan basınçsız yükleme altında akmasını sağlar.
Birçok karbon ve düşük alaşımlı çelikler, haşlanmış ve fosforlu kalite dışında genellikle iyi bir bağışlamaya sahip oldukları düşünülür. Çeşitli çelik sınıfları arasındaki dövme davranışı farkı yeterince küçüktür ve bu nedenle dövme için çelik seçimi dövme davranışından nadiren etkilenir.
Dövme Çelik Nedir?
Dövme kalite çelikleri, son kullanım ürünlerinin üretimi için dövülmüş çeliklerdir. Harmanlama işlemi, çelik malzemenin daha yüksek bir gerilim oranında tasarlanmış bir şekle dönüşmesinden oluşur. Dövme kalitesindeki çelikler, göreceli bir aşınma yeteneğine sahiptir. Bu da çeliğin kırmadan basınçsız yükleme altında akmasını sağlar.
Birçok karbon ve düşük alaşımlı çelikler, haşlanmış ve fosforlu kalite dışında genellikle iyi bir bağışlamaya sahip oldukları düşünülür. Çeşitli çelik sınıfları arasındaki dövme davranışı farkı yeterince küçüktür ve bu nedenle dövme için çelik seçimi dövme davranışından nadiren etkilenir.
Yaygın bilginin aksine, demir genellikle kimyasal bir elementtir ve çelik, %2’e kadar karbon içeren tüm demir tabanlı malzemeler için kullanılır. Bu nedenle, etraftaki tüm nesnelere yakın olan çeliktir. Karbon içeriği %2’den fazla olan demir tabanlı malzemeler, pik demir olarak adlandırılır.
Özellikle çelik, bakır ve alüminyum olmak üzere şekillendirme tekniğinin başlangıcı metalleri yumuşayana kadar metali bir çekiçle ısıtıp döverek 4000 yıla kadar devam eder. Buharlı motorlar açıkken, geminin kardan milleri büyük motorların krank mili gibi çok büyük makine parçalarından üretilecek şekilde insan gücünün üzerinde yük kullanımı gündeme getirildi. Böylece dövme çelik değer kazandı.
Bununla birlikte günümüz piyasasında pek çok kişi dövme çelik nedir sorusuna cevap arıyor.
Yüksek sıcaklıkta veya oda sıcaklığında plastik oluşumlara genellikle baskı kuvveti kullanılarak “harmanlama” adı verilir. Harmanlama işlemi, parçanın mukavemet, toksisite gibi mekanik özelliklerini iyileştirir ve hububat boyutunu azaltır. Harmanlama ile üretilen parçaların çoğu daha sonra testere tozuyla işlem görür. Cıvatalar, perçinler, çubuklar, türbin milleri, paralar, madalyalar, dişliler, el aletleri, havalı araç parçaları, otomobil parçaları, vb. birçok parça dövmenin üretimi için kullanılır.
Dövme Çelik Aşamaları ve Özellikleri
Dövme çelik oluşturulurken farklı dövme yöntemleri kullanılır. Bunun da etkisiyle birçok değişik dökme çelik özellikleri bulunur. 3 farklı dövme yöntemi mevcuttur. Bunlar şu şekildedir;
- Sıcak dövme – Bu işlemde harmanlama genellikle yaklaşık 1200°C sıcaklıkta yapılır
- Sıcak harman – Bu işlem normalde çeliğin kristalleşme sıcaklığının altında, 650°C – 750°C arasında değişen sıcaklıklarda yapılır
- Soğuk Dövme – Bu, oda sıcaklığında yapılır ve çelik malzeme ısınmaz.
Dövme sırasında dövme çeliklerde gerekli olan nitelikler kritik ve zordur, çünkü yüksek çekme oranları kullanılır. Diğer harmanlama bileşenleri harmanlama işlemlerinin son uygulamasına göre özel özellikler sağlamak için özel işlemler gerektirir. Ayrıca dövme çelik ürünlerin son kullanımı kritik olduğundan çelik üretim sürecinin tüm aşamalarında sıkı bir kontrol gerekir.
Dövme Çelik Seçimi
Dövme bir bileşen için çelik tipi seçimi harmanlama sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır ve dövme çelikten sonra kabul edilebilir performansı bu seçeneğe bağlıdır. Tamamlanmış parçanın son kullanımının tam olarak anlaşılması gerekli mekanik unsurları, yüzey cila gereksinimlerini, metal olmayan kaplara toleransı ve atanan denetim yöntemleri ve kriterlerini tanımlamaya yarar.
Dövme için çelik seçimi normalde karşı faktörler arasında bir miktar uzlaşma gerektirir. Bu karşı faktörler, zehirliliğe karşı direnç, ağırlığa karşı korozyon direnci, yük taşıma kapasitesi ve çelik maliyetine karşı dövme fiyatı vb. Son ürünün gerektirdiği harmanlama ve harmanlama işlemlerine dikkat edin. Dövülmüş çelikler aşağıdaki metalürji özelliklerine sahip olmalıdır.
- İyi yüzey kalitesi
- İyi temizlik
- İyi iç kalite
- İyi etki toksisitesi
- İnce ve pürüzsüz ostenitik parçacıklar
- Termal tedavi için iyi yanıt
Kaliteli çelik dövme alıcı, çelik için ihtiyaçlarına göre bir veya daha fazla özel kalite kısıtlaması belirler. Bu kısıtlamalar ise, bir nevi çelik üreticisi için fazladan test ihtiyacını beraberinde getirmiştir. Dövme kaliteli çelikler, temel oksijen tedavisi ve elektrik ark fırını çeliği üretimi ile çok çeşitli kimyasal bileşiklerde üretilir. Her silgi ve yuvarlanma uygulaması bir test ve değerlendirme kalitesi seviyesi kullanır. Test ve kalite değerlendirme ayrıntıları üreticiden üreticiye farklılık gösterir ve harmanlama çelikleri sipariş edildiğinde sorgulama noktası olmalıdır.
Dövme Çelik Üretimi
Dövme çelik birçok farklı kategori de üretilmektedir. Bu çeşitlilik paslanmaz çelik üretimini de doğrudan etkilemekte ve arttırmaktadır. Kategoriler şu şekildedir;
- Düz karbonlu çelik üretimi
- Karbon manganlı çelik üretimi
- Molibden manganlı çelik üretimi
- Düz krom çelik üretimi
- Krom manganlı çelik üretimi
- Krom molibden çelik üretimi
- Krom nikel çelik üretimi
- Krom nikel molibden çelik üretimi
Karbon, mikro alaşım ve alaşım çelik dövmeler, çok çeşitli uygulamalar için en yüksek miktarda dövmeyi üretir. Paslanmaz çelik, ısı ve korozyon direncinin gerekli olduğu yaklaşık 510°C’ye kadar olan uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Dövme uygulaması için seçilen malzeme, istenen fiziksel ve mekanik özellikleri sağlayabilecek bir malzeme olmalıdır. Çeşitli gruplardaki alaşımların performans gereksinimlerini karşıladığı durumlarda, malzeme ve işleme maliyetleri açısından en ekonomik alaşım seçilmelidir.
Dövme Çelik Nasıl Üretilir?
Çelik dökümünün uygulanması, diğer metallerden çok daha geç olan 1750’in sonuna dayanır. Çeliğin yüksek erime noktası ve metalleri eritmek ve işlemek için mevcut teknoloji eksikliği, çelik döküm endüstrisinin gelişimini geciktirdi. Bu zorlukların üstesinden fırın teknolojisindeki gelişmeler geldi.
Fırınlar erime için “yük” malzemesi içeren ve erime için enerji sağlayan refraktör kaplı kaplardır. Modern çelik dökümhanede kullanılan iki tür fırın vardır: Elektrik arkı ve indüksiyon.
Elektrik Arkı Fırını: Elektrik arklı fırın, grafit elektrotlar arasındaki elektrik arkının “ısıtma” adı verilen metal yığınlarını eritmektedir. Şarj işlemi doğrudan elektrotlardan geçer ve devam eden elektrik deşarjından termal enerjiye maruz kalır. Elektrik arkları musluğun çalışmasını takip eder ve fırınlama, erime, incelme gibi aşamalarla işlem devam eder.
İndüksiyon Fırını: İndüksiyon ocağı, ısı enerjisinin indüklenmiş olduğu elektrikli bir fırındır. İletken olmayan şarj konteynerini çevreleyen bir bakır bobin ve şarj içinde elektromanyetik indüksiyon oluşturmak için sargından bir alternatif akım geçer.
İndüksiyon fırınları çoğu metali eritebilir ve minimum erime kaybı ile çalıştırılabilir. Dezavantajı, çok az metalin rafine edilebilir olması. Elektrik arklı taş ocağının aksine çelik dönüştürülemez.
Modern çelik dökümhaneler, döküm üretiminin maliyetini ve çevresel etkisini azaltmak için genellikle geri dönüştürülmüş çelik hurda kullanır. Eski arabalar, mekanik parçalar ve benzer malzemeler ayrılır, boyutlandırılır ve dökümhaneye hurda olarak gönderilir. Bu, döküm işleminde üretilen dahili hurda ile birleştirilir ve eritme fırını doldurmak için çeşitli alaşım elemanlarıyla birleştirilir. Bu süreci ise; ısı tedavisi, tavlama, normalizasyon, su verme ve temperleme gibi aşamalar takip eder.
Dövme Çelik Kontrol Aşaması Nasıl İşler?
Çelik dökümler genellikle boyut hassasiyeti, dökme yüzey kalitesi ve iç katılık gibi belirli fiziksel özellikleri doğrulamak için denetlenir. Ayrıca kimyasal bileşim de kontrol edilmelidir. Kimyasal bileşim, büyük ölçüde malzemeye eklenen küçük alaşım elemanlarından etkilenir. Dökme çelik alaşımları kimyasal bileşiklerin varyasyonlarına karşı hassastır, bu nedenle döküm öncesinde tam kimyasal bileşimini doğrulamak için kimyasal analiz gereklidir. Kalıba küçük bir erimiş metal numunesi dökülür ve analiz edilir.
Sonrasında ise; boyutsal doğruluk, yüzey kalitesi, dahili sağlamlık gibi konularda kalite kontrol işlemi sağlanır ve onay verilir. Herhangi bir kusur veya hataya karşın özenli bir üretim ve kontrol süreci işler. Sonucunda ise, kaliteli olanlar ve kusurlu olanlar ayrılır.
