52100 Rulman Çelik | 1.3505 | 100Cr6

2. 52100 Rulman Çeliğinin Özellikleri

Bu bölümde AISI/SAE 52100 çeliğinin birçok sektörde tercih edilen bir malzeme olmasını sağlayan kritik özellikleri ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.

Sertlik Potansiyeli ve Isıl İşlem Tepkisi

Öne çıkanlardan biri 52100 rulman çeliği özellikleri olağanüstü sertlik kabiliyetidir.

• Ulaşılabilir Sertlik: Uygun ısıl işlemle, 52100 çeliği tüm kesitinde sürekli olarak 60 ila 64 HRC sertliğe ulaşır. Örneğin, 1 inç kalınlığındaki bir parça 204°C (400°F) civarında temperlendiğinde yaklaşık 60 HRC'ye ulaşabilir.
• Rulman Uygulamaları: Kritik bilyalı rulman parçaları için, sertleştirme ve temperleme sonrasında genellikle 62 HRC'lik bir minimum sertlik belirlenir ve bu değere ulaşılır.
• Sıcak Sertlik: 52100 çeliğinin sıcak sertliğinin, çalışma sıcaklığı arttıkça belirgin şekilde azaldığını dikkate almak önemlidir.

2.1 Mikro Yapı Özellikleri

52100 çeliğinin doğru ısıl işlemden sonraki mikro yapısı, performansı açısından temel öneme sahiptir:

• Tipik Yapı: Esas olarak ince dağılmış birincil (çözünmemiş) küresel karbürlere sahip yüksek karbonlu martensitten oluşur. 5 ila 10% arasında tutulan bir ostenit içeriği de tipiktir.
• Aşınma Direnci Katkısı: Yatak uygulamaları için, 52100 çeliği Acm sıcaklığının altında kasıtlı olarak ostenitlenir. Bu işlem, son martensitik yapı içinde sementit karbür dizilerinin oluşumunu teşvik ederek aşınma direncini önemli ölçüde artırır.
• Temizlik: Özellikle kalıplar gibi yüksek cilalı yüzeyler gerektiren uygulamalar için, aşırı kapanımlardan arındırılmış temiz bir mikro yapı hayati önem taşır.

2.2 52100 Çeliklerin Temel Mekanik Güçleri

52100 alaşımlı çelik, yüksek yük taşıma kapasitesi ve dayanıklılık için tasarlanmıştır.

2.3 Yorgunluk Performansı

Yüksek yorulma ömrü kritik bir öneme sahiptir 52100 rulman çeliğinin özelliği, özellikle döngüsel yüklemeye maruz kalan yatak yatakları gibi bileşenler için. Yorulma direnci, inklüzyon içeriği ve ısıl işlemin hassasiyeti gibi faktörlerden etkilenebilir. Yorulma testi de dahil olmak üzere kalite kontrolü çok önemlidir.

2.4 Aşınma Direnci

52100 çeliği iyi aşınma direnci gösterir. Bu, optimum ısıl işlemden sonra mikro yapı içinde eşit olarak dağılmış çok küçük, sert sementit parçacıklarının varlığıyla önemli ölçüde artırılır. Dubleks işlemleri gibi özel işlemler, belirli koşullarda standart krom kaplama veya 8620 gibi diğer alaşımlı çeliklere kıyasla aşınma özelliklerini daha da iyileştirebilir.

2.5 Sertleştirilebilirlik

Krom içeriği sayesinde 52100 çeliği iyi sertleştirilebilirliğe sahiptir. Bu, yaklaşık 1 inç kalınlığa kadar parçalarda kesiti boyunca tutarlı sertliğe ulaşmasını sağlar. Sertleştirilebilirliği 5280 çeliğininkine benzerdir.

2.6 İşlenebilirlik

En iyi işleme sonuçları ve sonraki sertleştirme işlemleri sırasında düzgün bir tepki sağlamak için, 52100 çeliği için küreselleştirilmiş bir mikro yapı şiddetle önerilir. Bu durum takım ömrünü ve yüzey kalitesini iyileştirir.

2.7 Malzeme Temizliği ve Kalitesi

Yüksek kalite 52100 rulman çeliği İç sağlamlığa, temizliğe ve homojen kimyasal bileşime büyük önem verilerek üretilmektedir.

• Dahil Etme Kontrolü: Bilyalı rulmanlar gibi kritik uygulamalar için çok düşük seviyelerde metalik olmayan inklüzyonlar (örneğin Tip A, B, C, D) ve minimum oksijen içeriği esastır.
• Eritme İşlemleri: Sarf malzemesi elektrotlu vakum eritme (CEVM) veya elektro cüruf yeniden eritme (ESR) gibi gelişmiş eritme teknikleri, cilalı kalıplar gibi zorlu uygulamalar için gereken olağanüstü temiz mikro yapıyı sağlayabilir.
• Döküm Hususları: Modern sürekli döküm yöntemiyle 52100 çeliği üretilirken, yetersiz homojenizasyon çevrimleri segregasyona ve istenmeyen karbür dağılımlarına yol açarak, özelliklerini ve ısıl işlem tepkisini olumsuz yönde etkileyebilir.
• Standartlar: ASTM A 535, sürtünmesiz yatak imalatında kullanılan özel kaliteli alaşımlı çelik kütükleri, çubukları, yuvarlak boruları, çubukları ve tüpleri kapsar.

2.8 Boyutsal Kararlılık

52100 çelik bileşenlerde çok yüksek boyutsal kararlılığa ulaşmak, ısıl işlem üzerinde hassas kontrol gerektirir. Bozulmaya karşı hassas olabilir ve nihai kararlılık birincil hedefse bazı gelişmiş çeliklerle karşılaştırıldığında daha düşük bir sertliğe temperleme gerekebilir. Yanlış ostenitleme sıcaklıkları veya temperleme uygulamaları çatlamaya yol açabilir.

2.9Kaynaklanabilirlik

52100 rulman çeliğinin yüksek karbon içeriği nedeniyle genellikle kaynak yapılamayan bir malzeme olarak kabul edildiğini ve bu nedenle kaynak sırasında ve sonrasında çatlamaya yatkın olduğunu belirtmek önemlidir.

2.10 Dayanıklılık

Temperlenmiş martensit içinde dağılmış küresel karbürlerin mikro yapısını elde etmek için yaklaşık 850°C'den (1560°F) doğru şekilde yağla söndürüldüğünde, 52100 çeliği iyi tokluk sergiler. Bu, Charpy V çentik darbe enerjisi ve düzlem gerinim kırılma tokluğu (KIc) gibi standart testler kullanılarak değerlendirilebilir. Çalışmalar, 52100 bainitin bazı toz dövme çeliklerine kıyasla daha yüksek darbe tokluğu sunabileceğini göstermiştir.