Sıcak iş takım çeliklerinde hasar oluşumu ve önlemleri

Abstract

Sıcak iş takım çelikleri kullanım alanları gereği yoğun oranda sürtünme, darbe, mekanik ve termal yüklemelere maruz kalan çeliklerdir. Özellikle yüksek basınçlı kalıp döküm uygulamalarında ısıl yorulma hasarı kalıp ömrünü sınırlandıran en önemli faktördür. Topyekün kırılma hasarı ise daha çok dövme uygulamalarında karşımıza çıkmakta olup aşınma ve erozyon bütün sıcak iş takım çeliklerinin karşı karşıya kaldığı hasar mekanizmasıdır. Çalışmada sıcak iş takım çeliklerinde gözlenen hasarlara çelik, ısıl işlem ve kullanım şartlarının etkisi incelenerek hasarları geciktirme yolları araştırılmıştır. Örnek durum incelemesi çalışmasında yüksek basınçlı kalıp döküm tekniği ile otomobil parçası üreten bir kalıpta hasar oluşturan parametreler MAGMA soft yazılımı yardımıyla incelenmiş ve eldedilen veriler doğrultusunda yeni bir kalıp tasarımı oluşturulmuştur. Yeni tasarımın orta göbek insörtlerinde yüksek ısıl iletkenliğe sahip Anviloy® 1150 alaşımı kullanılmış ve yeni tasarım MAGMA Soft yazılımında analiz edilerek sonuçlar yeni tasarımla karşılaştırılmıştır. Elde edilen yeni tasarım ve döküm parametreleriyle kalıp ömründe %45'lik bir artış öngörülmüştür. Deneysel çalışma kapsamında ise yüksek basınçlı kalıp döküm yöntemiyle tır fren sisteminde kullanılan aratas parçasının üretimini yapan kalıbın dağıtıcı pimlerinde çelik, ısıl işlem ve PVD Dubleks kaplamaların etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında konvansiyonel yöntemle üretilen pimler, ESR işlemi görmüş çelikten üretilen pimlerle ve PVD Dubleks kaplama işlemi uygulanan pimlerle performans testine tabi tutulmuş ve PVD dubleks kaplama işlemi gören pimlerde 5 kata kadar ömrü artışı elde edilmiştir.