Çil Numunesi

ÇİL NUMUNE YAPISININ DEMİR ÖZELLİKLERİ HAKKINDA SÖYLEDİKLERİ Çil testi’de (Metalurji de Ergitme) koşullarının doğruluğu hakkında bilgi verecektir. Çil testlerinin ASTM a 367-60 numune hazırlama standartlarında yapıldığını farz edersek numunelerin hepsinin belirli sıcaklıklarda dökülmesi büyük önem arz etmektedir. Çünkü çil miktarı, döküm sıcaklığına bağlı olarak oluşmaktadır. Ayrıca önemli bir değer husus, aşırı soğumadan kaçınmaktır. Bunun için test numunelerinin alınması da önemlidir. Numune dökümünde soğumayı önlemek için grafit refrakterlerle astarlanmış en az 2,5 kg potayla kullanılmalıdır. Çil Ölçümü Çil test kalıpları 1,25x2x6 inç ile 13/16x2,5x5 inç aralığında olabilir. Daha yüksek demir-karbon eşdeğeri daha küçük yada çil numunesi gerektirebilir. Eğer çatlak uzun kenar ekseni boyunca ve düz ise test numunesi kırılmalıdır. Kırılma yüzeyinde beyaz’dan siyaha geriye doğru bir bölge gözlemlenebilir. Kenar uçtan beyaz alanının sonuna kadar olan “Temiz Çil” olarak adlandırılır. Temiz çil bölgesinin sonunda gözle görülebilen son beyaz pik beneğine kadar olan bölge ise benekli bölge olarak adlandırılır. Toplam çil, ilk olarak oluşma alanından itibaren, gri kırmanın oluştuğu noktadaki kesişme alanında ölçülür. Şekil 1.bir çil testinin yorumlanabileceği bir örnek olarak gösterilebilir. Şekiller parlatılmış kenar ve çil numunelerinin mikroskop altında incelenmesiyle gözlemlenebilir. Her iki numunenin en üst kısmında, A tipi grafit pulları oluşmuştur. Bu tip pulları normal olarak düşük oranlı katılaşma koşullarının sağladığı denge koşullarında meydana gelir. Bu tip grafit yapısı aşılama süresinde döküm için ideal bir yapıdır. İdeal çalışma koşullarında katılaşma oranı düşük iken teorik olarak aşılamaya gerek yoktur. Bu nedenle, %4,3 karbon eşdeğerli bir gri dökme demirin dökümünde, istenilen mekanik özelliklere ulaşmak için hızlı bir katılaşma gerekiyorsa, yeterli miktarda çekirdeklenmeyi sağlayabilmek için aşılama zorunludur. Aşırı Soğuma Aşır soğuma koşullarında, ve denge dışı katılaşma şartlarında test numunelerinin boyutsal olarak küçülmesi neticesinde B tipi grafitler oluşur. Bu koşullarda, malzeme çekme mukavemetinde bir düşüş meydana gelir. Katılaşma oranı artırılırsa, yüksek derecede aşırı soğuma meydana gelir. Ön aşılama A ve D grafitlerinin oluşumunu azaltarak, işlenebilir özellikle döküm malzemesi elde edilmesine olanak sağlayacaktır. Alt kısımlarda, yada beyaz demirin (şekil 1) gözlendiği test numunelerinde, katılaşma oranı çok yüksek olduğundan karbon grafit oluşumu için gerekli zamanı bulamamıştır. Bu da sementit olarak bilinen demir-karbürlerin oluşumuna sebebiyet vermiştir. Bu malzeme yaklaşık olarak 40000 psi çekme mukavemetine sahip olmasına rağmen, kırılgan bir yapıya sahip olduğu için işlenebilirlik özelliği taşımaz. Bu arzu edilen bir durum değildir. Başarılı bir dökümcü, nihai dökme demir malzemesi içerisinde ne kadar sementit oluşumuna müsaade edebileceğini çil numunesi kesitinden ölçebilir. Şekil 2, aşırı soğuma koşullarındaki yapısal değişiklikleri şematik olarak göstermektedir. Test numunesi, %4,5 karbon eşdeğerinde ön aşılama düktil demirdir. Çil testi dökme demirin mikro yapısal kontrolü için çok önemli bir adımdır. Gerekli aşılama miktarının hesaplanmasında yardımcı olur. Gerek küresel dökme demir, gerekse gri dökme demirler için önemli bir yardımcı unsurdur.