NiHARD-4 BEYAZ DÖKME DEMİRİN KATILAŞMA DAVRANIŞININ SİMÜLASYONU VE METALURJİK KARAKTERİZASYONU - Gülşah Aktaş Çelik (Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 2024)
NiHard-4 beyaz dökme demir tarım ve madencilik endüstrilerinde yüke, katı partikül erozyonuna ve aşınmaya maruz kalan iş parçalarında çoğunlukla kullanılan bir malzemedir. Katılaşma yapısının metalurjik olarak tanımlanması, katılaşmada mikrosegregasyonun izlenmesi ve tüm faz dönüşümlerine ait kritik sıcaklıkların tanımlanması dökme demirin tokluğunun ve aşınma direncinin optimizasyonunda önemli bir rolü olan ısıl işlem koşullarının belirlenmesine katkı sağlar. Bu çalışmada, NiHard-4 beyaz dökme demir kompozisyonu üzerine Thermo-Calc hesaplamaları kullanılarak termodinamik bir modelleme yapılmıştır. Böylece dökme demirde katılaşma sıralaması, faz dönüşümleri ve elementel mikrosegregasyonlar hesaplanmıştır. Hesaplamalar; (i) dökme demirin katılaşma yapısında östenit ve Cr-ca zengin M7C3 ötektik karbürlerin var olduğunu, (ii) katılaşmanın sıvıdan östenit fazının kristallenmesi ile başladığını ve ötektik katılaşma sonrası tamamlandığını ve (iii) C, Cr, Mn ve Fe elementlerinin pozitif segregasyona karşılık Si ve Ni elementlerinin negatif segregasyona eğilimi olduğunu göstermiştir. Y blok olarak kum kalıba dökümü gerçekleştirilen dökme demir üzerine yapılan mikroyapısal ve termal karakterizasyon çalışmaları alaşımın katılaşma davranışını, kritik faz dönüşüm sıcaklıklarını ve elementlerin segregasyon eğilimini modele göre doğrulamıştır.