Dövme Takım Çeliklerinin Kusurları ve Önlenmesi

Firmamız, Aobo Çelik, esas olarak dövme takım çeliği tedarik eder. Bu makale, çelik dövme sırasında karşılaştığımız sorunları ve bunlardan nasıl kaçınılacağını ele alacaktır. Genellikle, 70 mm veya daha büyük yuvarlak çubuk çelik dövülür. 70 mm'den daha küçük çubuklar sıcak haddelenir. Dövme, 30 mm veya daha fazla kalınlığa sahip plakalar için kullanılır ve sıcak haddeleme, 30 mm'nin altındaki kalınlıklar için kullanılır.

Dövme takım çeliğinin üretim süreci

Sıvı çelik külçe kalıplarına dökülür ve çelik külçelere katılaştırılır. Takım çeliği külçeleri genellikle 0,5 ila 10 ton arasındadır. Yeniden eritme ve rafine etme gerektiğinde, bu külçeler ESR (Electroslag Yeniden Eritme) gibi işlemler için temel malzeme görevi görür. Daha sonra, bir dövme makinesi bunları döver. Daha fazla bilgi edinin ESR nedir?

Mühendisler bir çelik külçenin ilk kesit alanının dövmeden sonraki alanına oranına dövme oranı adını verirler. Dövme oranı arttıkça, işlem mikro yapıyı daha ince taneciklere ayırır ve küçük kusurları ortadan kaldırarak tokluğu ve sünekliği iyileştirir. Genel olarak, dövme oranı 5'i aştığında tokluk neredeyse doygunluğa ulaşır. 5'lik bir dövme oranını minimum değer olarak kabul ederiz.

Kusurlar ve Önleme

Külçe Kusurları

1. Ayrımcılık

Ayrışma, bir çelik külçesinin kimyasal bileşimi ve safsızlıkları katılaşma sırasında eşit olmayan bir şekilde dağıldığında meydana gelir. Seçici kristalleşme, çözünürlükteki değişiklikler, yoğunluk farklılıkları ve akış hızı değişimleri bu eşit olmayan dağılıma neden olur.

Farklı elementler, hem katı hem de sıvı fazlarda farklı sıcaklıklarda farklı şekilde çözünür. Farklı sıcaklık gradyanları farklı kristalleşmelere neden olur. Katılaşma ve kimyasal reaksiyonlar sırasında büzülme de ayrışmaya yol açar. Bu faktörler, hem makro hem de mikro ölçeklerde bileşenlerin eşit olmayan bir şekilde dağılmasına neden olur.

Ayrışma, homojen olmayan mekanik özelliklere neden olur ve çatlama kusurlarına yol açabilir. Dövme, yeniden kristalleştirme, yüksek sıcaklıkta difüzyon ve dövme sonrası ısıl işlem, çelik külçelerdeki dendritik ayrışmayı ortadan kaldırır. Ancak, bölgesel ayrışma ısıl işlemle ortadan kaldırılmaya direnir. Mühendisler bunu yalnızca tekrarlanan üst üste bindirme ve çekme deformasyonu işlemleriyle homojenleştirebilirler.

2. Dahil edilenler

Metal matrisinde çözünmeyen metalik olmayan bileşiklere metalik olmayan kapanımlar denir. Yaygın metalik olmayan kapanımlar arasında sülfitler, oksitler ve silikatlar bulunur. Kapanımları iki türe ayırabiliriz: iç ve dış. İç kapanımlar, eritme ve döküm sırasında kimyasal reaksiyonlardan oluşur. Dış kapanımlar dış kaynaklardan gelir. Bunlara kum, refrakter malzemeler ve fırın parçaları dahildir. Varlıkları sıcak dövme işlemine zarar verir. Ayrıca dövülmüş parçanın kalitesini düşürür. Kapanımlar metalin sürekliliğini bozar. Stres altında, stres konsantrasyonlarına neden olurlar. Bu konsantrasyonlar mikroskobik çatlaklara yol açar. Hatta dövülmüş parçada yorulma arızasının kaynağı bile olabilirler.

3. Gazlar ve Kabarcıklar

Sıvı çelik, hidrojen, nitrojen ve oksijen dahil olmak üzere birçok gazı çözer. Çözünürlükleri sıvı çelikte katı çelikten çok daha yüksektir. Külçe katılaştığında gazın çoğunu serbest bırakır. Ancak, külçenin içinde veya yüzeyinin altında bir miktar gaz kalır. Bu gaz kabarcıklar oluşturur.

Külçe içindeki kabarcıklar kapalı kalırsa veya iç duvarları oksitlenmemişse dövülebilir ve kaynaklanabilir. Buna karşılık, yüzeyin altındaki kabarcıklar genellikle çatlaklara neden olur.

Çelik külçelerindeki yaygın kalıntı gazlar oksijen, azot ve hidrojendir. Oksijen ve azot, çelik katılaştıkça oksitler ve nitrürler oluşturur. Bu bileşikler kapanımlar oluşturur. Hidrojen, çelikteki en zararlı gazdır.

4. Büzülme Boşluğu ve Gözeneklilik

Külçenin katılaşması sırasında fiziksel büzülme meydana gelir ve sıvı çeliği yenilemeden bazı alanlarda boşluklar oluşur. Katılaşmanın en son gerçekleştiği külçe kafasının eksenel merkezinde bir büzülme boşluğu belirir; bu kusur kaçınılmazdır çünkü sıvı çelik boşluğu dolduramaz. Kalıp yapısı ve döküm işlemi boşluğun boyutunu ve yerini etkiler ve uygunsuz bir kalıp veya zayıf üst izolasyon, ikincil bir boşluğun (borunun) külçe gövdesine uzanmasına izin verebilir.

Dövmeciler genellikle dövme sırasında büzülme boşluğunu ve yükselticiyi keserler çünkü bırakılırsa boşluk kaynaklanamaz ve bu da iç çatlaklara ve hurdaya neden olur. Gözeneklilik, son katılaşma büzülmesiyle oluşan taneler arası boşluklardan ve gaz çökelmesiyle oluşan mikro gözeneklerden oluşur. Bu gözenekler ayrışma alanlarında büyür ve dendritik bölgelerde küçük iğne delikleri olarak kalır, bu da külçenin yoğunluğunu düşürür, metalin sürekliliğini bozar ve dövülen parçanın mekanik özelliklerini azaltır. Sonuç olarak, dövmeciler gözenekliliği ortadan kaldırmak için dövme sırasında büyük deformasyonlar uygulamalıdır.

Uygunsuz Dövme

1. Uygunsuz ısıtmadan kaynaklanan dövme çatlağı

Aşırı ısınma veya eşit olmayan ısıtma, dövmenin yerel olarak veya bir bütün olarak aşırı ısınmasına veya yanmasına neden olur, bu da tanelerin kabalaşmasına ve tane sınırlarının oksitlenmesine veya erimesine neden olur ve bunun sonucunda dövme çatlaması veya yüzey çatlaması meydana gelir;
Isıtma hızı çok hızlı olursa, dövmenin yüzeyi ile iç kısmı arasındaki sıcaklık farkı çok büyük olur, bu da büyük bir termal gerilime ve çatlamaya neden olur;
Isıtma sıcaklığının çok düşük olduğunu veya tutma süresinin çok kısa olduğunu varsayalım. Bu durumda, iç ve dış arasındaki sıcaklık farkı büyüktür ve bu da büyük termal gerilime neden olur. Bu gerilim, büyük deformasyon direnci ve azaltılmış plastisite nedeniyle dövmenin kenarlarında veya düz yüzeylerinde merkezi veya enine çatlaklara yol açar.

2. Uygunsuz Dövme Deformasyonundan Kaynaklanan Çatlaklar

Çekiçleme kuvveti çok güçlü, deformasyon miktarı tek bir vuruşta çok büyük ve deformasyon hızı çok hızlıysa, bu durumda dövmenin yüzeyi ile çekirdeği arasındaki büyük deformasyon farkı nedeniyle iç çekme gerilimi artacaktır. Bu, iç veya ön ve arka uç yüzeylerinde çapraz çatlakların oluşmasına eğilimlidir. Büyük ve aşırı deformasyon, çekirdek sıcaklığının yükselmesine ve aşırı ısınmasına neden olarak çatlamaya yol açabilir.

3. Uygun Olmayan Son Dövme Sıcaklığının Dövme Kalitesi Üzerindeki Etkisi

Son dövme sıcaklığı doğrudan kalıp dövmelerinin kalitesini etkiler. Son dövme sıcaklığı çok yüksekse, taneler soğutma işlemi sırasında büyümeye devam edecek ve böylece çeliğin mekanik özellikleri azalacaktır. Son dövme sıcaklığı çok düşükse, düşük sıcaklıktaki zayıf plastisite koşulları altında, aşırı çekiç darbeleri anında dövme çatlaklarına neden olabilir. Genellikle, son dövme sıcaklığı, dövmenin nispeten düzgün plastisite ve gerilim durumu olan tek fazlı bir bölgede gerçekleşmesini sağlamak için Ar veya Ar sıcaklığından biraz daha yüksek olmalıdır.

4. Uygunsuz Soğutmanın Dövme Parça Kalitesi Üzerindeki Etkisi

Bazı soğuk iş takım çelikleri, örneğin: D3 takım çeliği, yüksek alaşım içeriğine ve iyi geçirgenliğe sahiptir. Yüksek sıcaklıklardan hava soğutması sırasında martensitik dönüşüme uğrayabilirler. Deformasyondan kaynaklanan iç ve kalıntı gerilimin birleşik etkisi altında, bu çelikler dövme işleminden sonra yavaşça soğutulmazsa uzunlamasına çatlamaya eğilimlidir. Bu tür takım çelikleri için, kum soğutma, kül soğutma, fırın soğutma veya dövme işleminden sonra hemen tavlama gibi yavaş soğutma yöntemleri gereklidir.

5. Dövme işleminden sonra ortaya çıkan beyaz lekeler

Bu durum, esas olarak orta karbonlu düşük alaşımlı büyük kesitli modüllerde meydana gelir, örneğin: 1.2714 takım çeliğive bazen düşük karbonlu orta alaşımlı çökelti sertleştirmeli çeliklerde de görülür. Bunun başlıca nedeni, dövme işleminden sonra düşük sıcaklıklarda (150-250℃) hızlı soğuma ile birlikte çelikteki aşırı hidrojendir ve bu durum çelikte gevrek kırılmaya ve beyaz noktaların (çatlakların) oluşmasına yol açar. Beyaz noktaların varlığı çeliğin mekanik özelliklerini azaltır ve söndürme çatlaklarına yol açabilir. Beyaz noktalar tespit edilirse, dövme oranı artırılmalı ve çatlakları birbirine kaynaklamak için büyük bölüm daha küçük bir bölüme yeniden dövülmelidir. Aksi takdirde, beyaz noktalara sahip çelik reddedilmelidir.

Aobo Steel'in dövme takım çelikleri hakkında

Aobo Steel, Çin'deki kalıp çeliğinin ana çıktısı olan Huangshi'de bulunan dövme takım çeliği üretiminde yirmi yılı aşkın deneyime sahiptir. Yaygın takım çeliği üretiminde zengin deneyime sahibiz, örneğin: D2 takım çeliği , D3 takım çeliği , A2 takım çeliği , H11 takım çeliği , H13 takım çeliği , ve benzeri. Ayrıca özelleştirilmiş takım çeliği için Ar-Ge kabiliyetimiz de var.