Production of Solid Solution Strengthened Ferritic Spheroidal Graphite Cast Iron and Determination of its Mechanical Properties

Year 2024, Volume: 14 Issue: 1, 1 - 8, 30.06.2024

Hüseyin Gümüş , Süleyman Başbuğ , Samet Tekelioğlu , Murat Dilmeç

https://doi.org/10.54370/ordubtd.1216895

Abstract

The casting method, which has a wide production infrastructure in the world and in our country, keeps up with the developing technological age with its advantages. Developing material technologies such as high-quality gray cast irons and light engineering alloys have accelerated the development of casting and manufacturing method. Solid solution strengthened ferritic spheroidal graphite cast irons show advantages with their high strength resistance and elongation ability. Due to the increase in ductility, which is among the biggest disadvantages of cast materials, the use of solid strengthened ferritic spheroidal graphite cast iron has increased, especially in railway systems, defense industry, agriculture, construction and automotive. In this study, a production was carried out in accordance with the chemical content and mechanical properties in EN 1563:2012 with spheroidal graphite, which is defined as the solid solution strengthened ferritic spheroidal graphite cast iron, and the properties of the material were determined by laboratory tests. It was determined that the findings obtained had more advanced properties compared to conventional cast iron according to the definitions made in EN 1563.

Keywords

spheroidal graphite cast iron, material science and engineering, solid solution strengthened ferritic cast iron

Yeni Nesil Küresel Grafitli Dökme Demir Üretimi ve Mekanik Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Dünya’da ve Ülkemizde geniş bir üretim alt yapısına sahip olan döküm yöntemi avantajları ile gelişen teknolojik çağa ayak uydurmaktadır. Yüksek kaliteli gri dökme demirler, hafif mühendislik alaşımları gibi gelişen malzeme teknolojileri döküm ile imalat yönteminin gelişmesini hızlandırmıştır. Yeni nesil dökme demirler yüksek mukavemet dayanımı ve uzama kabiliyeti ile avantaj göstermektedir. Döküm malzemelerin en büyük dezavantajları arasında yer alan süneklik yeteneğinin artması sebebi ile raylı sistemler, savunma sanayi tarım, inşaat ve otomotiv başta olmak üzere yeni nesil dökme demir kullanımı artmıştır. Yapılan bu çalışmada, yeni nesil dökme demir olarak tanımlanan küresel grafitli EN 1563:2012’de yer alan kimyasal içerik ve mekanik özellikler referans alınarak üretim denemesi gerçekleştirilmiş, laboratuvar testleri ile malzemenin özellikleri belirlenmiştir. Elde edilen bulguların EN 1563’de yapılan tanımlara göre geleneksel dökme demirlere (EN-GJS-500-7 ve EN-GJS-600-3) kıyasla daha gelişmiş özelliklere sahip olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

küresel grafitli dökme demir, malzeme bilimi ve mühendisliği, yeni nesil dökme demir

References

• Glavas, Z., Strkalj, A. ve Stojakovic, A. (2016). The properties of silicon alloyed ferritic ductile irons. Metalurgija, 55(3), 293–296. https://hrcak.srce.hr/153603
• Larker, R. (2008). Solution strength ferritic ductile iron ISO 1083/JS/500-10 offer superior and consistent properties in hydraulic rotators [Sözlü sunum]. Keith Millis Symposium on Ductile Cast Iron, İsveç.
• Okunnu, R. (2015). High strength solution-strengthened ferritic ductile cast iron [Yüksek lisans tezi]. Aalto University School of Engineering, Finlandiya.
• Olsson, A. (2011). Fatigue strength of truck components in cast iron [Yüksek lisans tezi]. Chalmers University of Technology, Göteborg.
• Özüsta B., (2021). Katı çözeltiyle güçlendirilmiş ferritik küresel dökme demirlerde aşınma davranışına etkisi [Yüksek lisans tezi]. Bayburt üniversitesi, Türkiye.
• Standards Germany (2012). Founding – Spherodial Graphite Cast Irons. DIN: EN: 1563:2012-03. Berlin, Germany.
• Stets, W., Löblich, H., Gassner, G. ve Schumacher, P. (2014). Solution strengthened ferritic ductile cast iron properties, production and application. International Journal of Metalcasting, 8(2), 35-40. https://doi.org/10.1007/BF03355580
• Şirin, B., Erkan, B., Başkaya, U., Sekmen, E. ve Bitişyılmaz H. (2017). Yeni nesil ferritik sfero dökme demirlerin binek, ticari ve ağır iş makineleri döküm parçalarında kullanımları ve mekanik özelliklerinin klasik dökme demirler ile karşılaştırılması [Sözlü sunum]. Tüdöksad Akademi 9. Döküm Kongresi. Eskişehir, Türkiye.
• Torre, U. D., Loizaga, A., Lacaze, J. ve Sertucha, J. (2014). As cast high silicon ductile irons with optimised mechanical properties and remarkable fatigue properties. Materials Science and Technology, 30(12), 1425–1431. https://doi.org/10.1179/1743284713Y.0000000483