SiC Malzemelerin Gri Dökme Demirde Aşılayıcı Olarak Kullanımı ve Mekanik Özelliklere Etkisi
Abstract
Gri dökme demirler, üstün dökülebilirlik, yüksek ısı iletkenliği ve titreşim sönümleme kabiliyeti sayesinde otomotiv ve makine imalat sanayinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak lamel grafit yapısı nedeniyle çelik ve küresel grafitli dökme demirlere göre daha düşük mekanik özellikler sergilemektedir. Bu nedenle, grafit morfolojisini iyileştirmek amacıyla aşılama işlemi üzerine birçok deneysel çalışma yürütülmektedir. Bu çalışmada, farklı aşılayıcıların gri dökme demirin mikroyapısal ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda, sıvı metalin kalıba dökümü sırasında akışa aşılama yöntemi uygulanmış; yüksek saflıkta yeşil Silisyum Karbür (SiC), metalürjik SiC ve baryum içeren FeSi aşılayıcıları kullanılmıştır. Aşısız ve aşılanmış numuneler termal analiz, optik mikroyapı incelemeleri ve mekanik testlerle değerlendirilmiştir. Termal analiz sonuçları, ötektik sıcaklık, geri ısınma miktarı ve grafitleşme eğiliminin kullanılan aşılayıcıya bağlı olarak değiştiğini göstermiştir. Mikroyapı incelemelerinde, aşı uygulanmayan numunelerde D ve E tipi grafit yapıları baskın iken, aşılanan numunelerde A tipi grafit oluşumu ve daha homojen bir yapı elde edilmiştir. Mekanik testler sonucunda, artan ferrit oranına bağlı olarak sertlik değerlerinde azalma, buna karşılık çekme ve akma dayanımlarında yaklaşık %10 oranında artış belirlenmiştir. Elde edilen bulgular, akışa aşılama yönteminin grafit morfolojisini iyileştirerek gri dökme demirin mikroyapısal homojenliğini ve mekanik performansını önemli ölçüde geliştirdiğini, özellikle yeşil SiC'nin geleneksel aşılayıcılara alternatif olabilecek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir.
Keywords
Supporting Institution
Project Number
Ethical Statement
Thanks
References
- [1] Dryden, J. R., & Purdy, G. R. (1989). The effect of graphite on the mechanical properties of cast irons. Acta Metallurgica, 37(7), 1999-2006.
- [2] Yakut, R. (2023). Investigation of mechanical properties of grey cast irons reinforced with carbon titanium nitride (TiNC). Lubricants, 11(10), 454.
- [3] Ana-Marija, H., Zoran, G., & Anita, S. (2022). Effect of inoculation, cooling rate and charge composition on gray iron microstructure. Materials Science. Non-Equilibrium Phase Transformations., 8(1), 3-6.
- [4] Sahu, S., Bhat, M. N., Kumar, A., Pratik, A., & Kumar, A. (2014). Effect of section thickness on the microstructure and hardness of gray cast iron (a simulation study). Int. J. Eng. Res. Technol, 3, 35-40.
- [5] Metzger M., Seifert T., (2015) Computational assessment of the microstructure-dependent plasticity of lamellar gray cast iron – Part II: initial yield surfaces and directions, International Journal of Solids and Structures, 66, 194-206,
- [6] Demin, D. (2017). Strength analysis of lamellar graphite cast iron in the" carbon (c)-carbon equivalent (Ceq)" factor space in the range of c=(3,425-3,563)% and Ceq=(4,214-4,372) %. Технологический аудит и резервы производства, 1(1 (33)), 24-32.
- [7] Hecht, R. L., Dinwiddie, R. B. and Wang, H. (1999). Effect of graphite flake morphology on thermal diffusivity of gray cast iron used in automotive brake discs. Journal of Materials Science, 34, 4775-4781.
- [8] Álvarez, L., Luis, C. J., & Puertas, I. (2004). Analysis of the influence of chemical composition on the mechanical and metallurgical properties of engine cylinder blocks in grey cast iron. Journal of materials processing technology, 153, 1039-1044.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Casting Technologies
Journal Section
Research Article
Authors
Batuhan Akkaya
0009-0004-1822-2303
Türkiye
Tarık Cebeci
0009-0004-0652-630X
Türkiye
Merve Koparan
*
0000-0003-2204-7689
Türkiye
Veysel Durak
0009-0001-2352-8188
Türkiye
Ferhat Gül
0000-0001-9087-8236
Türkiye
Early Pub Date
July 29, 2026
Publication Date
September 30, 2026
Submission Date
September 17, 2025
Acceptance Date
November 16, 2025
Published in Issue
Year 2026 Volume: 14 Number: 3
