Yapılan Çalışmalar

Vermiküler grafitli dökme demirlerin işlenebilirliği ve östemperleme ısıl işlemi ile ilgili olarak yapılan çalışmaların genel içeriği aşağıda özetlenmiştir.

Mavi (2008), VGDD’lerin işlenebilirliğini araştırmak için VGDD’ den imal edilen numuneler ile talaş kaldırma deneyleri yapılmıştır. Deneylerde kullanılan kesme parametreleri ISO 3685’e uygun olarak seçilmiştir. Talaşlı imalat esnasında elde edilen sonuçlar kesme kuvvetleri açısından değerlendirilmiştir. Deneylerde 9 μm kalınlığında CVD kimyasal buhar çökeltme metoduyla TiCN - Al2O3 - TiN kaplamalı, ISO K10 sınıfı uç geometrisinde kaplamalı sinterlenmiş karbür kesici uçlar kullanılmıştır. Deneyler dört farklı kesme hızında (150, 170, 190 ve 210 m/min), üç farklı ilerleme miktarında (0,20, 0,25 ve 0,30 mm/rev) ve sabit talaş derinliği (2 mm) ile soğutma sıvısı kullanılmadan tornalama metoduyla yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda işlenebilirlik kriterleri olan kesme kuvvet değerleri ölçülmüş ve seçilen kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, en iyi yüzey pürüzlülüğü değerleri perlitik vermiküler grafitli dökme demirlerde ve en yüksek kesme hızlarında elde edilmiştir. Kesme kuvveti yönünden değerlendirildiğinde ise, en büyük kuvvet Ferritik+Perlitik vermiküler grafitli dökme demirde ölçülmüştür.

Seyfi (2006), farklı östemperleme sıcaklık ve sürelerinde elde edilen mikro yapılara bağlı mekanik özellikleri belirlenmiş numuneler üzerinde talaş kaldırma deneyleri uygulanarak işlenebilirlik parametrelerinden kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü kriterlerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Numunelere, 900^oC ‘de 60 dakika östenitlemeden sonra 280^oC, 360^oC ve 420^oC‘de 30, 60, 90, 120 ve 200 dakika süreyle tuz banyosunda östemperleme ısıl işlemi uygulanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda KGDD malzemesinin yapı ve özelliklerinin ısıl işlemle büyük oranda geliştirilebildiği saptanmıştır. Numuneler kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü bakımından değerlendirildiğinde düşük sıcaklıkta (280^oC) ve (30 dak) kısa östemperleme sürelerinde daha iyi sonuçların elde edildiği tespit edilmiştir. Kesme hızı bakımından sonuçlar değerlendirildiğinde ise 125 m/min‘de genellikle daha homojen sonuçlar elde edildiği gözlemlenmiştir.

Şeker ve Hasırcı (2005) yaptıkları çalışmada, östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerin işlenebilirliğini, yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetlerine bağlı olarak incelemişlerdir. Döküm halde ve farklı Ni ile Cu ilavesine sahip altı farklı numune grubu deneylerde kullanılmıştır. Çalışmalarda kullanılan deney numuneleri 900^oC‘de 90 dakika östenitlendikten sonra 370^oC’de 60, 90, 180 ve 200 dakika östemperlenmiştir. En düşük kesme kuvveti değeri döküm haldeki numunelerden elde edilmiş buna karşılık en yüksek yüzey pürüzlülüğü değeri de yine bu grupta elde edilmiştir. En iyi kesme kuvveti ve yüzey pürüzlülüğü değeri %0,7 Ni ve %0,7 Cu ilave edilmiş numunelerde gözlemlenmiştir.

Kırcali ve Çakır (2006) tarafından yapılan çalışmada, üç farklı östemperleme sıcaklığı (300, 350 ve 400^oC) için kesme parametreleri belirlemişlerdir. Numuneler takım ömrü testi ile 1 ve 2 saat süre işleme tabi tutulmuştur. Çalışmada kaplanmış karbür uçlardaki aşınma, kesme kuvvetleri ve ortalama yüzey pürüzlülük değerleri araştırılmıştır. İşlem esnasında hiçbir soğutma sıvısı kullanılmamıştır. Sonuç olarak östemperleme sıcaklığının azalması ile takımların aşınmasında artış gözlemlemişlerdir. numunelerin tribolojik davranışlarını belirlemişlerdir. En büyük aşınma miktarının en büyük yükte meydana geldiğini tespit etmişlerdir. Ayrıca östemperleme sıcaklığının artması ile malzeme sertliğinin azaldığını belirtmişlerdir.

Phillips (1982), ferritik ve perlitik vermiküler grafitli dökme demir ile ferritik, perlitik gri ve küresel grafitli dökme demirlerin işlenebilirliklerini karşılaştırmıştır. Tornalama işlemleriyle yapılan deneylerde değişik kesme hızları, ıslak ve kuru şartlarda, kaplanmış tungsten karbür ve sıcak preslenmiş alüminyum oksit kesici takımlar kullanmıştır.

Kaplanmış tungsten karbür cinsi kesici uç, alüminyum oksit kesici uca göre daha fazla takım ömrü sergilemiştir. Ferritik vermiküler grafitli dökme demirin işlenebilirliğinin perlitik vermiküler grafitli dökme demire göre daha iyi olduğunu tespit etmiştir.

Borghigiani ve Marinari (1982), vermiküler grafitli dökme demirlerin sertlik değerlerinin, küresel grafitli dökme demirler ile gri dökme demirlerin arasında olduğunu, perlit matrisli vermiküler grafitli dökme demirlerin, ferrit matrisli vermiküler grafitli dökme demirlerden daha sert olduğunu ifade etmiştir. Vermiküler grafitli dökme demirlerin sertlikleri, mikro yapıya bağlı olmasına rağmen; çekme dayanımı aynı olan gri dökme demirden daha düşük olduğunu rapor etmiştir.

Stefanescu (1988), VGDD‘in işlenebilirliğinin gri dökme demir ile küresel grafitli dökme demir arasında olduğunu söylemiştir. VGDD‘in morfolojisi, malzemeyi işleme anında talaş kaldırmak için yeteri kadar kırılgan yapmaktığını, bundan dolayı toz talaş çıkışını engellemenin zor olduğunu rapor etmiştir.

Ucun ve diğerleri (2005), küresel grafitli dökme demirin sementit karbür kesici takımlar ile yüzey frezeme işleminde takım aşınmasını incelemişlerdir. Yüzey frezeleme işleminde freze başlığına tek kesici takım bağlanmış, soğutma sıvısı ise kullanılmamıştır. Talaş kaldırma işleminde kesme hızı, ilerleme, talaş derinliği gibi kesme parametreleri ele alınmıştır. Bu parametrelere bağlı olarak sementit karbür kesici takımda oluşan aşınma davranışları incelenmiş ve takım ömrü değerleri elde edilmiştir. Ayrıca, meydana gelen aşınmalar metalografik analiz ile elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. Aşınmanın kesici takımın uç radüsün de meydana geldiği belirtilmiştir. Aynı talaş derinliklerinde, kesme hızının artmasıyla aşınmanın arttığı gözlenilmiştir. Deneylerde, kullanılan kesme hızlarından daha büyük hızlar kullanıldığında, kesici takım ucunda mikro çatlaklar gözlenmiş ve belirli bir süre sonra kırılmıştır.

Hasırcı (2000), küresel grafitli dökme demirlerde (KGDD) alaşım elementleri (Cu ve Ni) ilavesi ve östemperleme süresinin mikro yapı ve çekme özelliklerine etkilerini incelemiştir.

Bu amaçla temel alaşım elementleri % 3,5-3,7 C ve % 2,6-2,8 Si içeren ferritik matrise sahip (alaşımsız) numuneler üretilmiştir. Cu ve Ni elementi miktarlarının mikro yapı ve mekanik özellikler üzerine etkisini araştırmak amacıyla temel alaşıma değişik miktarlarda (% 0.6, 0.65 ve 7) ve Ni ( % 0.5, 0.7 ve 1 ) ilavesi yapılarak 5 farklı numune üretmiştir. Bu numuneler daha sonra östenitleme sıcaklığı olan 900^oC’de 90 dakika bekletildikten sonra 370^oC’de değişik sürelerde (60, 90, 120, 150, 180 ve 200 dakika) östemperlenmiş ve çekme deneyine tabi tutulmuştur. Östemperleme ısıl işlemi sonucunda genel olarak ösferrit adı verilen matris yapı elde edilmiştir. Genel olarak numunelerde östemperleme süresinin

daha fazla artmasıyla birlikte sementit oluşumu sonucu darbe dayanımı ve uzamada azalma olurken çekme ve akma dayanımı ile sertlikte artışın olduğunu belirtmiştir.

Kırcali (2006), farklı matris yapılara sahip küresel grafitli dökme demirler üzerinde çekme ve işlenebilirlik testleri yapmıştır. Test numunesinde temperlenmiş martenzitik bir yapı elde edebilmek için numuneler ön ısıtmadan sonra 900^oC’de 1 saat östenitlenerek, 80^oC’ye yağda soğutulmuş ve daha sonra 400^oC’de 1 saat temperlemiştir. Temperleme sonrası numuneler havada soğumaya bırakılmıştır. Yapılan testler KGDD’lerde sertlik artışıyla birlikte çekme dayanımının arttığı, sünekliğin ise azaldığı belirlenmiştir. Test numuneleri arasında takımı en çok aşındıran malzeme grubu temperlenmiş martenzitik mikro yapıdaki malzemeler olmuştur ve takım kısa bir süre sonra kırılarak ömrünü tamamlamıştır. Takımı en az aşındıran malzemeler ise düşük sertliğe sahip ısıl işlem görmemiş döküm haldeki malzemeler olduğu gözlenmiştir. Perlitik / Ferritik yapıya sahip numunelerde perlit miktarının sertliği arttırdığı ve buna bağlı olarak takım aşınmasının arttırdığını gözlemlemiştir. Takım aşınmasının artışına bağlı olarak yüzey pürüzlülük değerlerinde artış gözlemlemiştir.

Özcan (2003) yaptığı çalışmada, kalay miktarı ve izotermal değişim sıcaklığının östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerin çekme mukavemeti, uzama ve sertlik değerleri üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Numuneler 925^oC’de 1 saat östenitlendikten sonra 350^oC, 375^oC, 400^oC ve 420^oC’deki tuz banyolarında 60 dakika östemperlenmiştir.

Yüzde uzama değerlerinin % 0,1 Sn‘da minimuma indiği, bu değerden sonra da çok az yükseldiği belirtilmiştir. Artan izotermal değişim sıcaklığıyla çekme mukavemeti ve sertlik değerleri azalırken uzamanın arttığını gözlemlenmiştir.

Gök (2006), perlitik yapıya sahip KGDD malzeme için iki farklı sıcaklıkta östemperleme işlemi yapmıştır. Küresel Grafitli Dökme Demirler önce 900^oC’de 60 dakika sürede östenitlendikten sonra, 250^oC ve 325^oC’de 60 dakika östemperleme yapılmıştır.

İşlenebilirlik testleri için CBN (Cubic Boron Nitride) ve sementit karbür kesici takım uçları kullanılmıştır. Belirlenen kesme şartlarında takım üzerine etkiyen kesme kuvvetleri ölçülmüş ve her bir kesme parametresi için elde edilen yüzey pürüzlülük değerleri kaydedilmiştir. Ayrıca kesici takımların yanak aşınmaları tespit edilmiş ve Taylor teoremine göre takım ömürlerini bulunmuştur. Yapılan östemperleme ısıl işlemi KGDD malzemenin mekanik özelliklerinde bir artışa neden olduğu için genel olarak kesme

kuvvetlerinin arttığını gözlemlemiştir. Özellikle düşük östemperleme sıcaklıkları kesme kuvvetlerinin artmasında daha etkili olduğunu belirtmiştir. 325^oC’de östemperlenen KGDD malzeme hem kesme kuvvetlerinde hem de aşınma testlerinde çok kararlı bir seyir izlemediği sonucuna varılmıştır. Bunun da nedeninin bu sıcaklığın alt beynit ile üst beynit arasında geçiş sıcaklığına çok yakın olmasından kaynaklandığını belirtmiştir.

Kırcali ve Çakır (2006) yaptıkları çalışmada, östemperleme sıcaklık ve zamanının malzeme özellikleri üzerine etkilerini incelemişlerdir. ÖKGDD’in işlenebilirliğini takım ömrü, takım aşınması, kesme kuvvetleri ve yüzey kalitesi kriterlerine göre değerlendirmişlerdir. Deneylerde 300^oC, 350^oC ve 400^oC’de 1-2 saat östemperlenmiş numuneler kullanılmıştır. Deneyler sırasında takım ömrününün yanı sıra kesme kuvvetleri, serbest yüzey aşınması ve yüzey pürüzlülüğü değerleri ölçülmüş ve farklı içyapılara sahip ÖKGDD’lerin işlenebilirlik performanslarını incelemişlerdir. Farklı sıcaklık ve sürelerde östemperlenen KGDD çubukların işlenebilirlik deneyleri yapılmıştır. Farklı ÖKGDD’in numunenin işlenmesiyle takım ömürleri araştırılmış iş parçasının sertliğiyle takım aşınması arasında bir ilişki kurulmuştur. İş parçasının sertliği arttıkça takım aşınmasının arttığını gözlemlenmişlerdir.

Çetin ve Gül (2009), östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin abrasif aşınma davranışına östemperleme süresinin ve aşındırıcı parçacık boyutunun etkisini araştırmışlardır. Alaşımlı ve alaşımsız küresel grafitli dökme demir numuneler, 850^oC’de 120 dakika östenitlenmiş ve 400^oC’de 60, 120 ve 240 dakika süreyle östemperlenmiştir.

Alaşımlı ve alaşımsız numuneler 120 dakikalık östemperleme süresinde, 240 dakikalık östemperleme süresine göre en yüksek aşınma direnci sergilediği gözlemlenmişlerdir.

Kayalı ve Yalçın (2009) yaptıkları çalışmada, östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin (ÖKGDD) mikro-aşınma davranışına östemperleme sıcaklığının etkisi araştırmışlardır. 900^oC’de 60 dakika östenitlenen numuneler, 250, 300, 350 ve 400^oC’lerde 60 dakika östemperlemeyi takiben oda sıcaklığına soğutulmuş ve bol su ile yıkanarak kurutulmuştur. Östemperleme ile mikro-aşınma direnci önemli ölçüde artış gözlenmiştir.

Artan östemperleme sıcaklığı ile aşınma direncinin azaldığı aşınmanın ağırlıklı olarak adezyon türünde gerçekleştiği gözlenmiştir.

Kaçal ve Gülesin (2009), küresel grafitli dökme demirlerin (KGDD) yüksek kesme hızlarında son tornalama işlemlerinde kesme parametrelerinin kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri istatistiksel olarak incelemişlerdir. Isıl işlem görmemiş GGG40 KGDD’den hazırlanan numunelere, seramik ve CBN kesiciler kullanarak yapılan kesme deneylerinden elde edilen verilerin varyans analizleri yapılmıştır. Analizler için kesme hızı, ilerleme ve kesici takım değişken parametreler (kontrol faktörleri) olarak belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre; kesici takım açısından (Fc) esas kesme kuvvetinde bir fark görülmemiştir. Kesme hızı en çok pasif kuvvet (F_p) üzerinde etkili olmuştur.

Seramik kesici ile daha iyi yüzey pürüzlülüğü değerleri elde edilmiştir.

Karabulut (2012), vermiküler grafitli dökme demirin frezelemede işlenebilirliğini ve mekanik özelliklernii araştırmıştır. Araştırma sonuçları Yapay Sinir Ağları (YSA) ve regresyon analizi ile modellenmiştir. İşlenebilirlik parametreleri olarak farklı giriş açıları, kesme hızları ve maksimum talaş kalınlığı seçilmiştir. Deneylerde TiCN ve Al2O₃ kaplamalı karbür uç ve silisyum nitrür esaslı seramik kesici uç kullanılmıştır. Her iki kesici uç için farklı giriş açılarında, kesme parametrelerinin; kesici takım aşınması, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Karbür kesici uçlarda, en düşük kesici takım aşınması (VB=0,12 mm) , 45° ’lik yanaşma açısında 215 m/dak kesme hızında ve 492 mm/dak tabla ilerlemesinde gerçekleşmiştir. En yüksek kesici takım aşınması (VB=0,87 mm), 88° yanaşma açısında 290 m/dak kesme hızında ve 704 mm/dak tabla ilerlemesinde görülmüştür. Maksimum ve minimum kesici takım aşınması arasında

%725,0 oranında bir fark oluşmuştur. Yanaşma açısının değeri 45°, 60°, 75°, 88° ye doğru yükseldikçe kesici takım ömrü azalmıştır. Seramik kesici uçlarla yapılan deneysel çalışmada en düşük kesici takım aşınması (VB= 0,11 mm), 45°’lik yanaşma açısında 400 m/dak kesme hızında ve 400 mm/dak tabla ilerlemesinde gerçekleşmiştir. En yüksek kesici takım aşınması (VB=1,1 mm), 88° yanaşma açısında 530 m/dak kesme hızında ve 540 mm/dak tabla ilerlemesinde olmuştur. Maksimum ve minimum kesici takım aşınması arasında %9,0 oranında bir fark oluşmuştur. Soğutma sıvısı kullanılarak yapılan deneylerde, 45° ve 60° ’lik giriş açılarında %1,0 -%15,33 oranında kesme kuvvetlerinde azalma olmuştur. 75° ve 88° ’lik giriş açılarında %1,0 ile %16,0 kesme kuvvetlerinde artma olmuştur. Karbür kesici uçlarda, yanaşma açısının değeri 45° ’den 88° ’ye doğru arttıkça yüzey pürüzlülük değeri iyileşmiştir. Seramik kesicilerde karbür kesici uçlarda oluşan yüzey pürüzlülük değerlerinin aksine, kesici takım yanaşma açısının değeri 45°’den 88° ’ye doğru arttıkça yüzey pürüzlülük değerinin de arttığı gözlenmiştir.

Yazman (2006), kaplamasız ve yüksek kesme hızlarında kaplamalı kesici takımlar kullanılarak kesme parametrelerinden, kesme hızı, talaş derinliği değişken değerlerde alınarak ÖKGDD’lerin işlenmesinde en uygun koşulların belirlenmesi amaçlamıştır.

ÖKGDD’lerin işlenebilirliğinin değerlendirilmesinde, kesici takım aşınması, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü, talaş morfolojisi ve yığıntı talaş oluşumu gibi kriterleri baz almıştır. KGDD numuneler ilk olarak 900 ^oC’de 90 dakika östenitlendikten sonra, tuz ergiyinde 380^oC’de 90 dakika östemperle işlemi yapılmıştır. İşlenebilirlik deneyleri sonucunda, kaplamalı takımlarla yüksek kesme hızlarında yapılan talaş kaldırma işlemlerinde aşınma ve yüzey pürüzlülüğü açısından kaplamasız takımlara göre daha iyi bir performans elde edilmesine rağmen, kaplamalı takımlarda ani uç kırılmaları gözlemlenmiştir. Düşük kesme hızlarında meydana gelen yığıntı talaş kesme kuvvetlerini ve yüzey pürüzlülüğünü olumsuz yönde etkilediği belirtilmiştir. Talaş derinliğinin artmasıyla kesme kuvvetlerinde artış gözlenmiş olup, talaş derinliğinin yüzey pürüzlülüğü ve takım aşınmasına fazla bir etkisinin olmadığı görülmüştür. Kaplamalı takımlarla yapılan deneylerde talaş derinliği arttıkça yüzey pürüzlülüğü iyileştiğini, bunun tam tersi olarak kaplamasız takımlarla yapılan deneylerde talaş derinliği arttıkça yüzey pürüzlülüğünde artış gözlemlenmiştir.

Ovalı ve Mavi (2011) yaptıkları çalışmada, ferritik küresel grafitli dökme demir (GGG40) kullanmışlardır. Malzemeye östemperleme ısıl işlemi yapılmış numunelerin yüzey form özellikleri, yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirilmiştir. Ösferrit hacim oranın artan ara kritik östenitleme sıcaklığı ile artığı açıkça gözlenmiştir. Artan ösferrit hacim oranı ile birlikte yüzey pürüzlük değerinin azaldığı ve ara kritik tavlama sıcaklıklarından östemperlenmiş numuneler içersinde en iyi yüzey pürüzlülük değerinin 830^oC’den östemperlenmiş numunede elde edildiği belirtilmiştir. Tüm numuneler içerisinde ise en iyi yüzey form özelliğinin geleneksel östemperleme ısıl işlemi ile elde edildiği görülmüştür.

Bunun sebebi de ara kritik östenitleme numunelerinin yapısında bulunan ötektoid öncesi ferrit olarak düşünülmektedir.

Gök ve diğerleri (2007) yaptıkları çalışmada, östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirin (ÖKGDD) sinterlenmiş karbür kesici takımlar ile işlenmesinde takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü ve kesme kuvvetleri deneysel olarak incelenmişlerdir. Dökme demir numuneleri ilk olarak tuz banyosunda 900^oC’de 60 dakika süreyle östenitlemeye tabi

tutulmuş ve sonra 250^oC ve 325^oC’lerde 60 dakika süre ile östemperleme işlemi yapılmıştır. Kesme kuvvetleri üç boyutlu Kistler dinamometresi ile ölçülmüştür.

Tornalama testi, sabit ilerleme, kesme derinliği ve 75 ile 250 m/dk arasında değişen kesme hızlarında yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, düşük östemperleme sıcaklıklarının kesme kuvvetlerinin artmasına neden olurken, daha iyi yüzey pürüzlülüğü elde edildiğini gözlemlenmiştir. Takımda genellikle yan yüzey yanak aşınması meydana gelmiştir. Azalan östemperleme sıcaklığı ile takım ömrünün azaldığı belirtilmiştir. Ayrıca azalan östemperleme sıcaklığınında takım aşınmasının artmasına neden olduğu vurgulanmıştır.

Okay ve diğerleri (2010), östemperlenmiş küresel grafitli dökme demirlerin aşınma davranışı üzerinde fiziksel buhar birikim metodu ile TiN kaplamanın etkisi araştırmışlardır.

Bu amaçla, 900^oC‘de 60 dakika östenitleme, daha sonra 360°C’de 30 ve 90 dakika östemperleme işlemi uygulamışlardır. Isıl işlemden sonra numunelere PVD yöntemi ile TiN kaplanmıştır. Deneysel sonuçlar, ısıl işlem şartlarına bağlı olarak küresel grafitli dökme demirin perlitik yapısının ösferrite dönüştüğü gözlemlenmiştir. Numunelerin aşınmasının, TiN kaplamanın etkisi ile 3-4 kat azaldığı belirtilmiştir.

Kuş (2007) yaptığı çalışmada, GGG40 ferritik küresel grafitli dökme demirin aşınma direncini iyileştirmek amacıyla farklı sıcaklıklarda östemperleme ısıl işlemi yapılmıştır.

Östemperlenmiş ve döküm haldeki numunelerin aşınma deneyleri, 2000m kayma mesafesinde, 1.54 m/s sabit kayma hızında, farklı yüklerde, kuru sürtünme koşulları altında pin-disk deney setinde gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, östemperleme ısıl işleminin küresel grafitli dökme demirin aşınma direncini, çekme ve akma dayanımını artırdığı tespit edilmiştir. Mikro yapının östemperleme sıcaklığına önemli derecede bağlı olduğunu, östemperleme sıcaklığının yükselmesi ile aşınma direncinin azaldığı tespit edilmiştir.

Akray (2007), GGG40 kalite küresel grafitli dökme demirlere uygulanan çeşitli işlemlerin, malzemenin mikro yapısı, sertlik ve aşınma direnci gibi mekanik özellikleri ile korozyon özelliklerine etkisini incelemiştir. Bu amaçla, döküm halindeki alaşıma, östemperleme, borlama ve borlama-östemperleme işlemleri uygulamıştır. Östemperleme işlemi, 900^oC’de 90 dakika östenitleme sonrası malzemenin, 250-400^oC sıcaklıklarda 5 ile 640 dakika arasındaki 8 farklı süre tutulması şeklinde uygulanmıştır. Borlama işlemi için malzemelerin ticari Ekabor-3 içerisine gömüldükten sonra 900^oC’de 90 dakika tutulduğu kutu borlama işlemi kullanmıştır. Östemperleme işlemi sonucu, mikro yapının

östemperleme sıcaklığına bağlı olarak değişen morfoloji ve oranlarda beynitik ferrit ve kalıntı östenitten ibaret olduğu, optimum koşullarda yapılan östemperleme ile aşınma direncinin döküm haline göre 4,5 kat arttığı tespit edilmiştir. Benzer şekilde borlama işlemi sonucu aşınma direnci, döküm haline göre 5 kat, borlamayı takiben yapılan östemperleme ile de 6,5 kat arttığı gözlemlemiştir.

Kılıçlı (2004) yapmış olduğu bu çalışmada, kritik sıcaklıklarda östemperlemenin alaşımsız küresel grafitli dökme demirin mikro yapı ve çekme özellikleri üzerine etkisi incelemiştir.

Bu amaçla numuneler 795^oC, 805^oC ve 815^oC kritik sıcaklıklarda 20 dk tavlamanın ardından 365^oC'de 30, 60, 90, 120, 150 ve 180 dakika süre ile östemperlenmiştir. İnce ösferritik morfolojiye sahip numuneler elde etmek amacıyla bir grup numuneler 900 ^oC'den su verilmiş ve daha sonra kritik tavlama sıcaklıklarından östemperlenmiştir. Mekanik özellikleri karşılaştırmak amacıyla bir grup numuneler geleneksel olarak östemperlenmiştir (900^oC'de tavlama +365^oC'de farklı sürelerde östemperleme). Sonuçlar artan kritik tavlama sıcaklığı ile birlikte ösferrit hacim oranının arttığını göstermiştir. Ösferrit hacim oranı artışı ile akma ve çekme dayanımı artmış, % uzama ve kesit alanı daralması azalmıştır. Ancak kaba ösferritik yapıya sahip numunelerde, çekme özelliklerindeki bu değişim ince ösferritik yapıya sahip numunelere göre daha az olmuştur. Artan kritik tavlama sıcaklığı ve östemperleme süresi ile yeni ferrit hacim oranı da artmıştır. Kaba ösferrit morfolojisine sahip numunelerde 90-150 dk aralığında, ince ösferrit morfolojisine sahip numunelerde ise 60-120 dk aralığında optimum çekme dayanımı % uzama kombinasyonları sağlanmıştır.

ASTM standart küresel grafitli dökme demirlerin çekme özellikleri ile karşılaştırıldığında,

% uzama olarak geleneksel östemperleme ısıl işlemi uygulanmış, ferritik ve perlitik küresel grafitli dökme demir sınıflarına göre daha fazla, bununla beraber dayanımları geleneksel östemperleme ısıl işlemi uygulanmış küresel grafitli dökme demirlerden daha düşük, ancak ferritik ve perlitik küresel grafitli dökme demirlerden daha fazla olduğu gözlemlemiştir.