Genel olarak yüksek sıcaklıklarda (200°C ve üzeri) çalışan takımlarda kullanılan, yüksek sıcaklıklarda sertliğini ve diğer mekanik özelliklerini koruyabilen; krom, nikel, molibden, tungsten, vanadyum ve kobalt gibi alaşım elementleri içeren çeliklere Sıcak İş Takım Çelikleri denir.
Sıcak iş takım çelikleri genellikle demir ve demir dışı metallerin dövülerek şekillendirilmesinde ve hafif metallerin ekstrüzyonunda kullanılır.
Sıcak İş Takım Çeliklerinin Özellikleri
Sıcak iş takım çeliklerinin sahip olduğu en önemli özellik yüksek sıcaklıklarda mekanik özelliklerini koruyabilmesidir. Bu özelliği de içerdiği alaşım elementleri ve bu elementlerin kullanım alanına göre en uygun optimizasyonu sayesinde gerçekleştirebilmektedir. Sıcak iş takım çeliklerinin temel özellikleri aşağıdaki şekilde sıralanabilir:
- Yüksek sıcaklıklarda aşınma direnci
- Yüksek sıcaklıkta yüksek tokluk
- Yüksek sıcaklıkta yumuşamaya karşı direnç (sertliğini koruyabilmeleri)
- Yüksek sıcaklıkta yüksek çekme mukavemeti
- Termal şok direnci
- Yüksek ısıl iletkenlik
- Düşük ısıl genleşme
- Sıcak yırtılmaya karşı direnç
- Isıl işlemde boyutsal kararlılık
- İşlenebilirlik
Özellikle dövme prosesinde takımlar çok yüksek sıcaklıklara (1000°C – 1100°C) maruz kalmaktadır. Bu nedenle buralarda kullanılacak çeliklerin mekanik özelliklerinin artırmak için düzgün homojen yapıya sahip ve minimum düzeyde inklüzyon içeren ESR (electro-smag remelting) yöntemiyle üretilmiş çelikler tercih edilmektedir.
Sıcak iş takım çeliklerinin gösterdiği performans; üretim kalitesine, mikroyapıya, uygulanan ısıl işleme, kalıp tasarımına ve kullanım şartlarına bağlı olarak değişiklik göstermektedir. En yüksek performansta kullanabilmek için tüm bu maddelerin iyileştirilmesi gerekmektedir.
Sıcak iş takım çelikleri; metal enjeksiyon, ekstrüzyon ve dövme kalıplarında kullanılmaktadır. Ayrıca son zamanlarda bazı plastik kalıpları için de kullanılımına başlanmıştır. Yüksek sıcaklıklarda gösterdiği üstün mekanik özellikler sayesinde; çelik, demir, demir dışı metal, seramik ve polimer malzemelerin yüksek sıcaklıklarda şekillendirilmesinde kullanılmaktadır.
Hangi kalite sıcak iş takım çeliği kullanılacağı belirlenirken üretim parametreleri önemlidir. Çeliğin kullanımı sırasında maruz kaldığı şartlar göz önüne alınarak uygun kalitede malzeme seçilmelidir. Eğer ekstrüzyonda kullanılacak ise aşınma direncinin yüksek olması gerekmektedir. Eğer çelik dövme ya da metal enjeksiyonda kullanılacak ise de çeliğin tokluğu ön plana çıkmaktadır.
Şekil: Ekstrüzyon Prosesi
Yukarıdaki şekilde ekstrüzyon prosesi için gerekli elemanlar gösterilmektedir. Burada gösterilen ”çelik kalıp” malzemesi sıcak iş takım çeliği olmak zorundadır.
Yorumlar