Dövme için 7 Popüler Çelik: Kapsamlı Bir Kılavuz

1. Karbon yapı çeliğinin dövülmesi

Karbon yapı çeliğindeki karbon içeriği düşüktür ve geniş bir dövme sıcaklığı aralığına sahiptir; yüksek sıcaklıklara ısıtıldığında düşük deformasyon direncine, iyi plastisiteye sahiptir ve dövülmesi kolaydır. İster çelik külçelerden ister kütüklerden dövülsün, dövmelerin istenen şekilde olmasını sağlamada herhangi bir sorun yoktur. Üretim operasyonlarındaki ihmal ve dikkatsizlik, bu tür çelik dövmelerin atık ürünlerinin ana nedenleridir.

2. Alaşımlı Yapısal Çelik Dövme

Alaşımlı yapı çeliği, düşük karbon içeriği ve yüksek olmayan alaşım elementi içeriği nedeniyle, iyi plastisiteye, termal iletkenliğe, düşük deformasyon direncine ve geniş bir dövme sıcaklığı aralığı, ısıtma ve dövme için özel gereksinimler olmadan.

Özel gereksinimler. Birçok düşük alaşımlı çeliğin yüksek sıcaklık deformasyon direnci karbon yapısal çeliklerinkiyle aynıdır. Bununla birlikte, ilk dövmede, ilk yapı tahrip edilmediğinden, dövme kuvveti daha küçük olmalıdır. Çelik daha yüksek plastisiteye sahip olduğunda, dövme için daha büyük bir dövme kuvveti kullanılabilir.

Nikel-krom yapı çeliğinin yüzeyinde oksit tufalinin yapışması olgusu, özellikle düşük karbon içeriğine sahip olanlar için çok ciddidir ve bazen dövme işlemi sırasında dikkatlice çıkarılması gereken ince ve sert bir oksit tabakası ortaya çıkabilir.

 3. Karbon Takım Çeliğinin Dövülmesi

Yaygın karbonlu takım çelikleri arasında zımba, keski, broş, kalıp zımbası ve kesme bıçakları üretimi için uygun olan 0,7% ila 1,2% (kütle oranı) karbon içeriğine sahip T7, T8, T10, T12 vb. bulunur. Bunlar çelikler daha yüksek sertliğe sahiptir ve mukavemet, ancak daha zayıf plastisite ve genel dövülebilirlik. Bu nedenle, özellikle daha yüksek karbon içeriğine sahip olanlar için ön dövme gereklidir. Bu çeliğin plastikliği sıcaklığın düşmesiyle önemli ölçüde bozulur.

İlk dövme sıcaklığı genellikle 1100 ila 1150°C arasındadır ve karbon takım çeliğinin dövme sıcaklığı aralığı karbon yapı çeliğinden daha küçüktür. Karbon içeriği ne kadar yüksekse, ısıtma sıcaklığı o kadar düşük olmalıdır; aksi takdirde aşırı ısınmaya veya yanmaya neden olmak kolaydır. Bu nedenle, bazen bu çeliği kütük haline getirirken ısıtma sayısını artırmak gerekir. T12 çeliğinin ilk dövme sıcaklığı 1100°C'yi geçmemelidir, aksi takdirde taneler kabalaşır ve dövme sırasında çatlaması kolaydır.

Karbon takım çeliği dövülürken, çekiçleme uygun bir dövme oranıyla (genellikle Y=2~4) hafiften ağıra doğru gitmelidir: çevirme eşit olmalı, köşe çatlaklarını önlemek için keskin kenarlar her zaman düzleştirilmelidir: sıcaklık çok düşük olduğunda, dövme durdurulmalı, yeniden ısıtılmalı ve ardından tekrar dövülmelidir. Dövme işleminden sonra, hava ile yaklaşık 700°C'ye kadar soğutun, ardından dövmenin kaba ağ karbürlerini çökeltmesini önlemek için soğutma için kum külüne gömün.

Karbon takım çeliği dövülürken, çekiç uzun süre durdurulur ve çeliğin yüksek sıcaklıklarda uzun süre ısıtılmasına neden olursa, dekarbürizasyon tabakasının derinliği artacaktır. Çelik yüksek sıcaklıkta ısıtıldıktan sonra yavaşça soğutulursa, karbürler grafitleşerek çelik içinde zayıf noktalar haline gelebilir ve hurdaya yol açabilir.

4. Alaşımlı Takım Çeliğinin Dövülmesi

Düşük alaşımlı takım çeliğinin dövülmesi karbon takım çeliğiyle aynıdır. Ağ karbürlerinin oluşumunu önlemek için, nihai dövme sıcaklığı ne kadar düşük olursa o kadar iyidir (alt kritik sıcaklığa yakın), ancak karbürün yeniden toplanmasını ve büyümesini önlemek için dövmenin kritik sıcaklığın altında hızla soğutulması sağlanır.

Karbürün yeniden toplanmasını ve büyümesini önlemek için yalıtım için kritik sıcaklığın altına hızla soğutun.

Yüksek karbon içeriğine ve alaşım bileşimine sahip alaşımlı takım çeliği, kütüğü ve çelik dövmesi yüksek hız çeliği dövmesi ile aynıdır.

5. Yay çeliğinin dövülmesi

Yay çeliği çeşitli yayların dövülmesi için kullanılır. Yay çelikleri karbon yay çeliği (0,6% ila 0,9% karbon kütle oranı) ve alaşım yay çeliği (0,5% ila 0,7% karbon kütle oranı) olarak ikiye ayrılır.

Yay çeliği yüksek karbon içeriğine sahiptir ve krom, manganez ve silikon gibi alaşım elementleri içerir, zayıf plastisite, yüksek deformasyon direnci ve karbon takım çeliğine benzer bir dövme sıcaklığı aralığı ve dövülebilirliğe sahiptir. Yaylar için genel işleme adımları, haddelenmiş malzemelerin uç dövmesini ve yay sarımını içerir.

Isıtma sırasında, tane irileşmesi ve dekarbürizasyon gibi kusurları önlemek için, ısıtma sıcaklığı ve bekletme süresi, 950°C'yi aşmayan bir ısıtma sıcaklığı ile sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Dövme iş parçasının yüzeyinde, yayın yüksek yorulma mukavemetine sahip olmasını sağlamak için çatlaklar, kıvrımlar ve dekarbürizasyon gibi kusurlar olmamalıdır.

6. Rulman çeliğinin dövülmesi

Yaygın rulman çelikleri arasında GCr4, GCr15 ve GCr15SiMn kaliteleri bulunur. Rulman çeliğinin ortalama karbon kütle oranı yaklaşık 1%'dir ve krom kütle oranı 0,6% ila 1,5%'dir ve genellikle rulman bilezikleri ve bilyalarının üretiminde kullanılır.

Rulman çeliğinin yüksek karbon içeriği nedeniyle, döküm durumunda şiddetli ayrışma ile bir ağ formunda krom karbürler bulunur, bu nedenle plastisite düşüktür, mukavemet yüksektir ve deformasyon direnci büyüktür, bu da dövme sırasında çatlamayı kolaylaştırır. Rulman çeliğinin ısı iletkenliği zayıftır ve en yüksek dövme sıcaklığı yaklaşık 1100°C'dir. Isıtma sırasında düşük sıcaklıkta yüklenmeli ve hızla ısıtılmadan önce yavaşça 800°C'ye kadar ısıtılmalıdır.

Rulman çeliğini dövmenin odak noktası karbürleri parçalamak, yapıyı homojenleştirmek ve taneleri rafine etmektir. İşlem daha büyük bir dövme oranı (Y = 4 ila 6) gerektirir ve 1 ila 2 kez alt üst etmeyi içerir. Son ısı kritik deformasyondan kaçınmalıdır: 1100°C'de deformasyon miktarı 20%'den büyük olmalıdır; 900 ila 1000°C'de deformasyon miktarı > 15% olmalıdır; bitirme sırasında 800 ila 850°C'de deformasyon miktarı < 10% olmalıdır. Son dövme sıcaklığı 800 ila 850°C arasında kontrol edilmelidir.

Dövme işleminden sonra, hızla (sprey) 600 ila 650°C'ye soğutun, ardından beyaz lekelerin veya kaba ağ karbür yapılarının oluşmasını önlemek için kumda soğutun. Sferoidize karbürlenmiş gövdeler elde etmek için dövme işleminden sonra sferoidize tavlama gereklidir. Dövme işleminde ağ karbürler ortaya çıkarsa, küreselleştirme tavlamasından önce normalleştirme yapılmalıdır.

7. Yüksek alaşımlı çelik dövme

Çoklu alaşım elementlerinin varlığı (toplam kütle oranı 10%'den büyük) ve daha yüksek karbon içeriği (paslanmaz çelik hariç) nedeniyle, yüksek alaşımlı çelik karmaşık bir yapıya, genel alaşımlı çelik ve karbon çeliğinden daha düşük ısı iletkenliğine, zayıf plastisiteye sahiptir ve çatlamaya eğilimlidir. Bazı yüksek alaşımlı çelikler ayrıca ısıtma sırasında tane büyümesi eğilimindedir, bu da aşırı ısınmaya ve yanmaya neden olur. Yüksek alaşımlı çelik dövülürken aşağıdaki özelliklere dikkat edilmelidir:

1) Isıtma ve dövme sırasında kusurların daha da büyümesini önlemek için ingot ısıtılmadan önce yüzey kusurları giderilmelidir. Yüzey kusurları genellikle bir taşlama taşı ile taşlanarak giderilebilir ve bazı çelik türleri için tornalama ve planyalama gibi yöntemlere de ihtiyaç vardır.

2) Isıtma kesinlikle ısıtma spesifikasyonlarına göre yapılmalıdır. Yüksek alaşımlı çelik düşük sıcaklıklarda özellikle düşük ısı iletkenliğine ve zayıf plastisiteye sahip olduğundan, düşük sıcaklıklarda ve yapısal geçişlerde yavaş ısıtılmalıdır; yüksek sıcaklıklarda, ısı iletkenliği arttığından ve plastisite arttığından, hızlı bir şekilde ısıtılabilir.

3) Dövme sıcaklık aralığını sıkı bir şekilde kontrol edin. Yüksek alaşımlı çeliğin ilk dövme sıcaklığı genellikle karbon yapısal çelikten daha düşüktür ve son dövme sıcaklığı karbon yapısal çelikten daha yüksektir. Genel karbon çeliği için seçilebilir dövme sıcaklığı aralığı 350 ila 400°C iken, bazı yüksek alaşımlı çelikler için sadece 100 ila 200°C'dir.

Bu nedenle, yüksek alaşımlı çeliğin dövme sıcaklık aralığı nispeten küçüktür ve dövme sırasındaki eylemler hızlı olmalıdır. Çatlamayı önlemek için asla son dövme sıcaklığının altında dövme yapmayın. Son dövme sıcaklığını doğru bir şekilde kontrol etmek için, istediğiniz zaman ölçmek üzere bir yüksek sıcaklık göstergesi kullanın.

4) Yüksek alaşımlı çeliğin döküm yapısı şiddetli sütunlu kristallere ve yüksek sıcaklıklarda zayıf plastisiteye sahiptir. Bu nedenle, çelik külçeleri dövmeye başlarken, hafif ve hızlı çekiçleme kullanılmalı, ardından kaba karbürleri ve sütunlu kristalleri kırmak ve plastikliği artırmak için ağır vuruşlar yapılmalıdır; son dövme sıcaklığına yakın hafif dövme tekrar yapılmalıdır.

5) Yüksek alaşımlı çeliği uzatırken, külçenin yükseltici ucundan başlayarak, örs genişliğinin 3/5 ila 4/5'ini ilerletmek için her dövme darbesini kontrol ederek düzgün bir şekilde beslenmelidir; sık besleme ve döndürme uygulanmalı, bir yerde tekrarlanan dövmeden kaçınılmalıdır. Besleme miktarı değişirse, düzensiz deformasyona neden olur ve kolayca çatlaklar üretir.

6) Yüksek alaşımlı çelikte ağ karbürlerinin dağılımı son derece düzensizdir ve taneler kabadır, bu nedenle büyük tonajlı dövme ekipmanı ve daha büyük bir dövme oranı kullanılmalı ve karbürleri rafine etmek ve eşit olarak dağıtmak için dönüşümlü olarak üzme ve uzatma dövme yöntemleri uygulanmalıdır.

7) Dövme işlemi sırasında çatlaklar ortaya çıktığında, çatlakların daha fazla genişlemesini önlemek için derhal giderilmelidir. Çatlaklar şiddetli ise, dövme işlemi derhal durdurulmalıdır.

8) Yüksek alaşımlı çelik kütükleri düz bir örs üzerinde uzatırken, çekirdek genellikle yırtılır. Bu nedenle, kütük V şeklinde bir alt örs ve üst ve alt kalıplarda (damla dövme) uzatılarak çekirdeğin gerilim altında olmasından sıkıştırma altında olmasına geçilebilir.

9) Yüksek alaşımlı çelik kütükleri zımbalarken, delik duvarlarının çatlamasını önlemek için, zımba önce yaklaşık 300°C'ye kadar önceden ısıtılmalıdır.

10) Yüksek alaşımlı çelik dövüldükten sonra yavaşça soğutulmalıdır.