CebehaneForum
Teknik Konular => Metalürji ve Malzeme Bilgisi => Konuyu başlatan: Sefa Çabuk - 22 Şubat 2009, 02:59:51
-
DEMİR-KARBON ALAŞIMLARI
Genel olarak ele alındığında, içinde karbon olduğu halde sertleşemeyen çelik türlerinin hepsini piyasa “demir†diye nitelendirir, oysa işin aslı böyle değildir ve “arı demir†isteseniz dahi bulamazsınız yani her demirin içerisinde az ya da çok miktarda karbon bulunur ve tanımlamada eğer demirin içinde karbon bulunuyorsa buna çelik denir.
Arı demir yumuşak ve düşük mukavemetlidir, içine karbon katılarak sertlik ve mukavemeti büyük ölçüde arttırılabilir örneğin arı demirin çekme mukavemeti 30kgf/mm2 civarında iken her hangi bir ısıl işlem uygulanmaksızın içerisine sadece %0.8 kadar karbon katıldığında mukavemeti 100kgf/mm2 olur, buna ek olarak soğuk işleme veya su verme işlemiyle mukavemet 180kgf/mm2 ye kadar çıkartılabilir.
Aslında konuyu çok dallandırıp budaklandırmadan anlatmaya çalışıyorum ama işin içinden de bu şekilde çıkmak çok zor, elimden geldiğince kısa tutmaya ve genel bir toparlama yapmaya çalışacağım, sıkılırsanız şimdiden affola.
Bence ısıl işlemle uğraşan herkesin neyi nasıl yaptığını bilmesi açısından neredeyse bu işin haritası sayılan “ Demir-Karbon Denge Diyagramıâ€nı öğrenmesi ve yorumlayabilmesi gerekir. Demir-karbon denge diyagramını yorumlayabilmek zaten bir çok kapıyı açacaktır. Ama bu diyagramdan önce öğrenilmesi gereken diyagram “Demir Soğuma Diyagramı†dır, bu nedenle öncelikle bu konuyu ele alalım ardından da sırayla diğerine geçelim.
Öncelikle arı demirin soğuma diyagramını ( şekil- 3 )incelemekle başlayalım şekle bakınca da anlaşılabileceği gibi demirin üç ayrı polimorfu vardır ( demir allotropik bir metaldir yani diğer bir deyişle polimorfdur, farklı sıcaklıklarda farklı kristal kafes yapısına sahiptir) sıvı halden katılaşırken Hacim Merkezli Kübik ( HMK) (Şekil-1)Sigma demiri oluşur (ki demirin sıvılaştığı sıcaklık 1510-1530C dir) , 1400 C de bu yapı Yüzey Merkezli Kübik (YMK) ( Şekil-2)gama demirine, 910 C de Yine HMK yapılı Alfa demirine dönüşür. HMK yapıya sahip demir FERRİT, YMK yapıya sahip demire ise ÖSTENİT denir. ( Biraz karışmaya başladı farkındayım ama başka yolu da yok)
Demir-Karbon sisteminde bu fazların yani alfa, sigma ve gama fazlarının yanında ayrıca bir de demir-karbür (Fe3C) fazı bulunur ve buna da SEMENTİT denir. Aslında demir karbür bir bileşik olup ağırlık yönünden %6.7 C içerir, demir içine %6.7 oranında C katılırsa bütün kütle sementitten oluşur. Bir tarafta arı demir olan ferrit fazı çok yumuşak ve düşük mukavemetliyken ,diğer tarafta demir karbür fazı çok sert ve gevrektir, ancak ikisininde ince ve hassas karışımından oluşan çelikler hem yüksek mukavemete hemde yüksek tokluğa sahiptir işte bu iki yapı ardışık olarak ve sık tabakalar halinde dizilmişse bu yapıya da PERLİT diyoruz
Çelikler içerisindeki karbon oranlarına göre sınıflandırılır buna göre,
Az karbonlu çelikler % 0.1 - %0.2
Orta karbonlu Çelikler % 0.2 - %0.5
Yüksek karbonlu çelikler % 0.5 - %2
Dökme demirler %2 - %6.7
Buraya kadar çeliğin fazlarının ne anlama geldiğine kısaca değindik ve kabaca kafes yapıdan bahsettik, konu çok kapsamlı ve uzun işin açığı nereden tutacağımı da karıştırıyorum zaman zaman, bir çok konuya daha girmedim ( austenit, ledeburit vs) belki pratikte yararlı olacak temel teorik bilgi en iyisi olacak bu nedenle özellikle tavlama işleminde kullanılabilecek bir Demir-Karbon denge diyagramıyla ( Şekil-4)devam edelim
Diyelim ki elimizde içerisinde % 1 karbon bulunan bir çelik ( çeliğe katılan alaşım elemanlarını bir yana bırakıyoruz bunları daha sonra inceleyeceğiz) var ve biz bununla tavlayarak işlem yapmak şekil vermek istiyoruz yukarıdaki tabloya göre çeliğin önce karbon miktarını bulup (alt çizgiden) buradan yukarıya doğru bir dik çıkıyoruz ve austenit +sementit bölgesinin üzerindeki eğriyle kesiştiği noktayı buluyoruz ( 800 C) bu nokta tav sıcaklığının alt sınırıdır ve uygulamalrda tav sıcaklığının 200-300 C üzerinde tavlama çalışma esnekliği vermesi açısından daha uygundur. Ancak burada dikkat edilmesi gereken nokta şu olmalıdır yüksek sıcaklıklarda kristaller kaba taneli olurlar bu nedenle bunların sıcak yada soğuk şekillendirilmesi parçalarda çatlamalara yol açar bu nedenle ocaktaki parçaları aşırı yüksek sıcaklıklarda tavlamak veya yüksek sıcaklıktaki bir ocakta ( ya da fırında ) bekletmek doğru değildir. Sırası gelmişken söylemekte yarar var ocakta özellikle kükürt içeren bir kömür kullanıyorsanız parça tav sıcaklığına gelmişken sakın ola sıcak kısımları yanmamış kömürlerle uzun süreli temas ettirmeyin, çünkü yanmamış kömürün içerisinde bulunan kükürt çok kısa bir sürede çalıştığınız parçanın içerisine nüfuz edecek ve parçanın öz niteliklerine olumsuzluk katacaktır ( çatlama, gevreklik vs.)
Demir karbon denge diyagramı aslında çok geniş bir konu burada bu diyagramın sadece tavlamada yararlanılacak kısmını kullandık. Ben bu diyagramı hızlıca çizmek zorunda kaldım daha sonra standart bir diyagram foruma koyarım.buraya kadar foruma gönderiyorum ama devam edeceğiz. Bundan sonraki bölümlerde çeliklerde kullanılan alaşım elemanları,
Nitrürasyon
Normalizasyon
Temperleme
Sementasyon
Su verme
Su verme banyoları
Şimdilik sağlıcakla kalın. Sevgiler selamlar
Sefa Çabuk
-
.....Ancak burada dikkat edilmesi gereken nokta şu olmalıdır yüksek sıcaklıklarda kristaller kaba taneli olurlar bu nedenle bunların sıcak yada soğuk şekillendirilmesi parçalarda çatlamalara yol açar bu nedenle ocaktaki parçaları aşırı yüksek sıcaklıklarda tavlamak veya yüksek sıcaklıktaki bir ocakta ( ya da fırında ) bekletmek doğru değildir....
sanırım burada çekiçle dovmenin tanelerin capını küçülttügünü ekleyebiliriz. bu pratikte şu anlama gelir. iki demirci var diyelim ve aynı malzemeyi yapacaklar (bıçak, keski vs). birincisi 30 kere ocakta ısıtıp yapar iken ikincisi 15 kerede isini bitiriyorsa muhtemelen ikinci demircinin urunu daha ustun nitelikli olacaktır. bunu iki sebebe dayandırabiliriz.
1- daha az sure yüksek sıcaklıkta kaldıgı için tane kabalaşması daha az olacaktır.
2- daha seri ve etkili dövüldügü için çekic darbelerinin etkisi ile tane çapları daha iyi küçülecektir.
sefa beyin foruma katılması ile ciddi bir bosluk da doldurulsıımuş oluyor. aramızda ısıl ıslemi amatorce yapanlarımız olmasına ragmen meslegi bu olan bir forum arkadasımızın gelmesini en azından kendim acısından mutlulukla karşılıyorum.
farkına vardıgım diger bir olay ise karbon oranının artması demir işlenebilirligini belirgin oranda azaltmakta. ornegin 1020 karbon celigine nazaran 1040 celik daha zor dövülmekte ve sogumanın daha erken asamalarında sertleşerek "çekic almamakta". konuya ilişkin daha detaylandırmak istedigim noktalar olmasına ragmen sefa beyin asıl iletisinin çizgisinden çıkmamak adına şimdilik burada sonlandırıyorum. saygılarımla
-
.....
sanırım burada çekiçle dovmenin tanelerin capını küçülttügünü ekleyebiliriz. bu pratikte şu anlama gelir. iki demirci var diyelim ve aynı malzemeyi yapacaklar (bıçak, keski vs). birincisi 30 kere ocakta ısıtıp yapar iken ikincisi 15 kerede isini bitiriyorsa muhtemelen ikinci demircinin urunu daha ustun nitelikli olacaktır. bunu iki sebebe dayandırabiliriz.
1- daha az sure yüksek sıcaklıkta kaldıgı için tane kabalaşması daha az olacaktır.
2- daha seri ve etkili dövüldügü için çekic darbelerinin etkisi ile tane çapları daha iyi küçülecektir.
farkına vardıgım diger bir olay ise karbon oranının artması demir işlenebilirligini belirgin oranda azaltmakta. ornegin 1020 karbon celigine nazaran 1040 celik daha zor dövülmekte ve sogumanın daha erken asamalarında sertleşerek "çekic almamakta".
Kesinlikle doğru, zaten dövme işleminin malzemenin mekaniksel özellikleri iyileştirmesinin temel mantığını da bu söyledikleriniz doğru açıklıyor ( ne yazıkki talaşlı imalat için aynı şeyi söyleyemiyoruz) bu yüzden kılıç, bıçak, kritik yerlerde çalışan makina parçaları vs hala sıcak dövme yöntemiyle üretilmekte.
Tavlama sıklığının da yapıya etkisini çok güzel özetlemişsiniz. özellikle yüksek karbonlu çeliklerde 700 C sıcaklıklarda küresel karbür oluşur ve bu da dövülmeyi güçleştirir. Durukan bey aslında bilgiyi ne şekilde aldığımızın önemi yok ben konuya başladım diye lütfen kendinizi engellemeyin bu şekilde inanın daha yararlı olacaktır, yani siz bir şey söyleyin , ben bir şey söyleyeyim, bir başka arkadaş başka bir şey söylesin ve konuyu böyle inceleyelim böyle hem daha az sıkıcı olur hem de daha heyecanlı. Sevgiler selamlar
( bu arada dağcılıkla ilgiliyseniz sanırım yıllar önce Cimbar da tanışmıştık)
-
ÇELİK ALAŞIMLARINDA KULLANILAN KATIK ELEMANLARI VE YAPIYA ETKİLERİ
(Aşağıdaki yazılanlara benim kişisel katkım yoktur, kişisel deneyim değildir en altta kaynaklar yazılmıştır)
• KARBON
Çelik için temel alaşım elementidir. Karbon miktarının artmasıyla sertlik ve
dayanım önemli ölçüde artar. % 0.8 karbona kadar çekme gerilmesi ve
akma sınırı değeri artar. Bu değerden sonra kırılganlık artar, ısıl işlem sonu
sertlik kalıntı östenit sebebiyle daha fazla artmaz. Çeliğin alabileceği max
sertlik 67 HRC olup bu değer 0.6 karbon miktarı ile elde edilir. Karbon
miktarının artması aynı zamanda sünekliği, dövülebilirliği, derin çekilebilirliği
ve kaynak kabiliyetini düşürür. Yüksek karbonlu çeliklerin ısıl işleminde
çatlama riski de fazladır.
• MANGAN
Yapıya genellikle cevher halinde iken girer. Mekanik özellikleri iyileştirmesi
dolayısıyla ayrıca da ilave edilir, temel alaşım elementi olarak da kendisini
gösterebilir. Genel olarak sünekliği azaltmakla birlikte çeliğin dayanımını
artırır özelliğe sahiptir. % 3 Mn miktarına kadar, her % 1 Mn için çekme
dayanımı yaklaşık 100 MPa kadar artar. % 3 - 8 arası artış azalır. % 8 den
itibaren düşüş görülür. Çeliğin dövülebilirliği ve sertleşebilirliğini iyileştirici
özelliktedir. Kaynak kabiliyetini etkilemez ve kaynaklanabilir malzemeler
içinde % 1.6 oranına kadar yükseltilebilir. Manganın iyi yöndeki etkisi karbon
oranının artmasıyla birlikte artar.
• SİLİSYUM
Çelik üretimi esnasında deoksidan olarak kullanılır. Döküm çeliklerde, döküme
akıcılık sağlamak için ilave edilebilir. Ferrit içerisinde çözünebilme özelliğine sahip
olduğu için malzemenin süneklik ve tokluğunu düşürmeden, dayanımı ve sertliği
artırır. Yüksek silisyum içeren çeliklerin ısı dayanımı da yüksektir. Genel olarak
sertleşebilirliği, aşınma dayanımını, ve elastikiyeti yükseltmesine karşın yüzey
kalitesini olumsuz yönde etkiler.
• KÜKÜRT
Demir ile birlikte Fe-S bileşiği oluşturarak, tane sınırlarında birikir ve malzemenin
gevrekleşmesine yol açar.
800° C - 1000° C arasında şekil değiştirme esnasında "kızıl sıcaklık kırılganlığı"
1200° C üzerindeki sıcaklıklarda "akkor sıcaklık kırılganlığı" meydana getirir.
Bu sebeplerle çelik için zararlı bir element olarak kabul edilerek, giderilmesi yönünde
çalışılır. Ancak otomat çeliklerinde iki katı kadar Mn ilave edilerek kullanılmak
suretiyle, talaşlı işlenebilirlik kabiliyetini artırmak amacıyla kullanılır. Genel olarak
kaynak kabiliyeti ve sertleşebilirliği olumsuz etkiler.
• FOSFOR
Çelik içinde fosfor bulunması ile malzeme tokluğunu düşüren, zararlı etkiye sahip bir
elementtir. Çeliğin dayanımını ve sertliği artırıcı özelliği olmasına karşın süneklik ve
darbe dayanımını düşürür. Bu etki yüksek karbonlu çeliklerde daha net görülür. Çelik
içerisinde mümkün olduğunca düşük olmasına çalışılır ve kükürtle birlikte fosfor azlığı
malzeme kalitesinde birinci kriterdir.
• KROM
Çeliklere en fazla ilave edilen alaşım elementidir. Çeliğe ilave edilen krom
Cr7C3 ve Cr23C6 gibi sert karbürler oluşturarak sertliği direkt olarak artırır.
Dönüşüm hızlarını da yavaşlatarak sertlik derinliğini de aynı oranda artırır.
Krom %25 varan değerlerde ilave edilmesi halinde malzeme yüzeyinde bir
oksit tabakası oluşturarak paslanmaya karşı direnç sağlar ve malzemeye
parlak bir görüntü kazandırır. Çekme dayanımını ve sıcağa dayanımı da
artırır özelliğe sahiptir. Bazı alaşımlarda meneviş kırılganlığına sebep
olabilir veya sünekliği düşürebilir. Bu etkileri azaltmak amacıyla daha çok Ni
ve Mo ile birlikte kullanılır.
• NİKEL
Nikel %5 e varan oranlarda, alaşımlı çeliklerde geniş bir biçimde kullanılır.
Nikel malzemenin mukavemetini ve tokluğunu artırır. Özellikle paslanmaz
çeliklerde daha geniş yer alır. Nikel aynı zamanda tane küçültme etkisine de
sahiptir. Alaşım elemanı olarak nikelin tek başına kullanımı son yıllarda
azalmış Ni-Cr alaşımı başta olmak üzere Ni - Mo yahut Ni - Cr - Mo
alaşımları yaygınlaşmıştır. Sıcağa ve tufalleşmeye karşı iyileştirici özelliğe
sahip olmasının yanı sıra, krom ile birlikte kullanılarak sertleşmeyi, sünekliği
ve yüksek yorulma direncini artırır.
• MOLİBDEN
Molibden düşük nikel ve düşük krom içeren çeliklerde temper gevrekliği eğilimini
gidermek için kullanılır. % 0.3 civarında molibden ilavesi bunu sağlar. Molibden ilavesi
yapılan nikel ve krom çeliklerinin temper sonrası darbe dayanımları da önemli ölçüde
yükselir. Aynı zamanda akma ve çekme dayanımını artırır.
• VANADYUM
Nikel gibi vanadyum da çelikler için önemli bir tane küçültücüdür. % 0.1 gibi bir
oranda kullanılması bile, sertleştirme prosesi esnasında tane irileşmesini önemli
ölçüde engeller. Vanadyum sertlik derinliğini artırmakla beraber sıcaklık dayanımını
da artırır. Özellikle kesmeye çalışan parçalarda, darbe dayanımının artmasını
sağlayarak kesici kenarların formunun uzun süre muhafaza edilmesinde etkilidir.
• WOLFRAM
Çeliğin dayanımını artıran bir alaşım elementidir. Takım çeliklerinde, kesici kenarın
sertliğinin muhafazasını, takım ömrünün uzamasını ve yüksek ısıya dayanımını
sağlar. Bu sebeple özellikle yüksek hız çeliklerinde, takım çeliklerinde ve ıslah
çeliklerinde, alaşım elementi olarak kullanılır. Yüksek çalışma sıcaklıklarında, çeliğin
menevişlenip sertliğini kaybetmemesini sağladığından, sıcağa dayanımlı çeliklerin
yapımında kullanılır.
• NİOBYUM
Tane inceltici ve karbür yapıcı etkiye sahip olduğundan
akma sınırının yükselmesine ve sertliğin artmasına
sebep olur.
• TİTANYUM
Kuvvetli karbür yapıcı özelliği vardır ve sertliği artırır.
Çelik üretimi esnasında deoksidan olarak da kullanılır.
Tane inceltici yapıya sahiptir.
• KOBALT
Yüksek sıcaklıklarda tane büyümesini yavaşlatır bu
nedenle daha çok hız çeliklerine ve sıcağa dayanıklı
çeliklere ilave edilir.
• ALÜMİNYUM
En güçlü deoksidandır. Çeliğin ısıtılması durumunda tane
kabalaşması ve yaşlanmayı azaltır. Tane inceltici özelliğe sahiptir.
• BOR
Düşük ve orta karbonlu çeliklerde sertleşebilme özelliğini arttırır.
Sakinleştirilen diğer bir deyişle durgunlaştırılan çeliklere 0.0005 -
0.003 kadar düşük oranda katılırlar.
• BAKIR
Sıcak şekillendirmede kırılganlık yaratan bakır için % 0.5 oranı pek
aşılmaz. Sünekliği ciddi oranda düşürür. Buna rağmen korozyon
dayanımını ve sertliği arttırır.
• AZOT
Yapı içinde nitrürlü bileşikler oluşturularak çeliğin sertliğini artırır.
Mekanik dayanım ve korozyona karşı direnci artırır.
• Kaynaklar:
• Prof.Dr.Mehmet Yüksel’’Malzeme Bilimleri Serisi’’, Cilt 1
• Prof.Dr.Şefik Güleç-Doç.Dr.Ahmet Aran, ‘’ Malzeme Bilgisi’’, Cilt 1
-
elinize saglik. alaşım çeliklerini ve elementlerin etkisini bilmek yolumuza ışık tutacaktır. ozellikle wootz celigi, pulat çeligi gibi damascus çeliginin yapısına katılanların etkileri acısından bu teknik bilgiler faydalı. benim gibi sıcak demircilige gönül vermiş arkadaşlar var forumda e ne yazık ki istedigimiz kaliteli çelikler ile çalışma şansımız olmuyor. bu acıdan elimizdeki malzeme genellikle niteligini tam bilmedigimiz çelik olabiliyor. ornegin bir kamyon makası, kamyonet aksı, veya spriral yay gibi daha çok otomotiv endustrisinden çıkma parçalar ile çalışıyorum mecburen. ve ugraşsam da tam kodu ile çeligin ne oldugunu, teknik ozeeliklerini bulamayabiliyorum.
ornegin bıcak yapma girişimleri sırasında talaşlı imalatta kullanılan torna kalemlerinden tutunda bi-metal çelik testerelere kadar pek çok urunu de denedim ama yüksek hız çeliklerinin en iyi olarak soguk işlenebildigini buldum. ısıtılınca çekiç altında resmen dagılıyorlar. ayrıca bildigimiz krom-nikel malzemelerde zor. çogu ege almıyor. eğe demişken onlarında tam içerigini bulmak zor. genel olarak malzeme listelerinde W-2 çelik olarak geçiyorlar ama avrupa-çin arasında farklar oldugunu hissediyorum.
lafı uzatmadan şunu da söylemek isterim; iki yıldır demircilik ile ugraşıyorum. sonunda kendi atolyemi olusturdum diyebilirim. ama bilginin sonu gelmiyor. çelik bilgisi de başlı başına bir derya. amacım olan evladiyelik bıçak-kılıç yapmak, şam çeligini yeniden hayata getirmek (ki forumdan bir arkadaşımız çoktan bunu başarmış ) , ve kendi çeligimi yapmak gibi hedeflerime yaklaşsamda henüz başarmaya çok yol var. bunu bir ekip ile birlikte yapmak beni mutlu edecektir. Sefa beyin çalışmalrının devamını bekliyorum. Saygılarımla
-
.....
sanırım burada çekiçle dovmenin tanelerin capını küçülttügünü ekleyebiliriz. bu pratikte şu anlama gelir. iki demirci var diyelim ve aynı malzemeyi yapacaklar (bıçak, keski vs). birincisi 30 kere ocakta ısıtıp yapar iken ikincisi 15 kerede isini bitiriyorsa muhtemelen ikinci demircinin urunu daha ustun nitelikli olacaktır. bunu iki sebebe dayandırabiliriz.
1- daha az sure yüksek sıcaklıkta kaldıgı için tane kabalaşması daha az olacaktır.
2- daha seri ve etkili dövüldügü için çekic darbelerinin etkisi ile tane çapları daha iyi küçülecektir.
Kesinlikle doğru, zaten dövme işleminin malzemenin mekaniksel özellikleri iyileştirmesinin temel mantığını da bu söyledikleriniz doğru açıklıyor ( ne yazıkki talaşlı imalat için aynı şeyi söyleyemiyoruz) bu yüzden kılıç, bıçak, kritik yerlerde çalışan makina parçaları vs hala sıcak dövme yöntemiyle üretilmekte.
- Günümüzde talaş kaldırma yöntemiyle bıçak/kılıç yapanların malzeme olarak endüstriyel çelik alaşımları kullandığını, bu malzemelerin üretim süreçlerinde mutlaka (ve çekiçle yapılabilecek olandan çok daha etkili) bir dövme ve/veya haddeleme işleminden geçtiğini,
- Sıcak dövme işleminin çeliğin kristal yapısı üzerinde oluşturduğu mekanik deformasyonun daha sonraki ısıl işlemler esnasında nötralize olduğunu ve son ürünün kristal yapısının doğrudan doğruya uygulanan ısıl işleme bağlı olduğunu
göz önünde bulundurursak,
- Doğrudan döküm bir külçe ile çalışmıyorsak,
- Son ürünü tamamen "soğuk dövme" yöntemiyle meydana getiremiyorsak
dövme işleminin malzemenin mekanik özelliklerini iyileştirdiğini, bu yüzden de bıçak/kılıç yapımında talaş kaldırmadan daha iyi bir yöntem olduğunu söylememiz yanıltıcı olur. Aslında Durukan Bey'in vurguladığı noktanın bunun tam tersi bir sonuca yol açma ihtimali daha yüksek görünüyor; yani, usta olmayan ellerde dövme işlemi, son ürün açısından daha başarısız sonuçlar verebilir. Bu konuda Kevin Cashen'in "The Lowdown on Forging" başlıklı çok güzel bir makalesi var, ilgilenen arkadaşlara mutlaka okumalarını tavsiye ederim: http://www.cashenblades.com/articles/lowdown/lowdown.html (http://www.cashenblades.com/articles/lowdown/lowdown.html)
-
Kesinlikle doğru, zaten dövme işleminin malzemenin mekaniksel özellikleri iyileştirmesinin temel mantığını da bu söyledikleriniz doğru açıklıyor ( ne yazıkki talaşlı imalat için aynı şeyi söyleyemiyoruz) bu yüzden kılıç, bıçak, kritik yerlerde çalışan makina parçaları vs hala sıcak dövme yöntemiyle üretilmekte.
Kayahan bey yukarıdaki yazılanlardan neyi kastettiğimi Kevin Cashen aslında anlatmış, talaşlı imalatla üretimden kaçınmanın temel nedeni malzemede bir hat boyunca devam eden kristal dizilimi talaşlı imalatın bozarak yer yer kesintiye uğratması. Kılıç gibi anlık şoklara dayanabilecek bir yapıda yada araçların ( hatta gemilerin) krank milleri gibi ani vuruntu şoklarına dayanması gereken parçalarda bu durumdan özellikle kaçınılır, bunun nedeni kristal dizilimi kestiğiniz noktalarda birikmesi muhtemel gerginlikler ve giderek malzemenin buralardan kırılması yada çatlaması olasılığıdır. Kevin Cashen den almış olduğum aşağıdaki resim tam da bu konuya iyi bir örnek. Yoksa elbette talaşlı imalatla da kılıç, bıçak vb yapabilirsiniz ama bu aynı kılıcı döverek yaptığınızdan daha az dirençli yapacaktır.
Durukan Bey,
Doğrudur yüksek hız çelikleri, hava çelikleri çok çok gerekmedikçe sıcak işleme tabi tutulmazlar, nedeni bir yığın karmaşık olaydır ( istenirse konuyu daha sonra genişletebiliriz) zaten sözünü ettiğiniz çeliklerden bıçak ya da kılıç yapmış olsanız bile bunu çok fazla kullanamazdınız nedeni; darbeye karşı dayanıksızlıkları ama aslında inanılmaz sert ve aşınma dirençleri de bir o kadar yüksektir ama yinede inat edip bu tür malzemelerden bıçak ya da kılıç yapmak isteseydik kırılmaya karşı dirençli olması için kesitleri o kadar fazla ( kalın ) olurdu ki bu da zaten kullanımsal zorluk yaratırdı. Türkiyede hem sıcak işlemle, hemde talaşlı imalatla bıçak ya da kılıç yapabileceğiniz
( görece diğer serilerden daha kolay bulunur) paslanmaz çelik malzeme A420 kodlu CrNi içeren paslanmaz çeliktir, bu malzemeden daha çok ameliyathane aletleri yapılıyor. Bu çeliği bile bulmak oldukça zor sadece imalat yapanlarda parça olarak bulabilirsiniz. Benim bu seriden hem döverek hemde talaşlı imalatla yaptığım bir kaç örnek var, yarın fırsat bulursam resimlerini paylaşırım, belirtmekte yarar var özellikle sıcak dövme imalatta su verme sonrası malzeme inanılmaz bir manyetiklik kazanıyor:) Konu uzun zaman dar, sağlıcakla kalın
Sefa Çabuk
-
kayahan beyin bakış acısı konuya farklılık kazandırdı açıkcası. amacımız dogruları bulmak ise farklı görüşleri tartışmak ve kendimizi geliştirmek açısından onemli buldum.
avrupa ve amerika ile aramızdaki teknolojik gelişmişlik farkını yaratan sebeplerden bir tanesi sanayileşme devrimi ile talaşlı imalata başlamalarının erken olmasıdır. kesici takımların geliştirilmesi ile 1900 lerde karbon çeliginin 100 dakikada yaptıgı işi 1910 da yüksek hız çeligi 26 dakikaya, 1940 da çelik için sintirlenmiş karbur 6 dakikanın altına ,1990 da coronite ise 1 dakikanın altına indirmiştir.
toz metalurijisi ve yüksek teknoloji ile parça ureten modern talaşlı imalat elbet insanlıgının geliştigi 10000 lerce yıllık süredeki ilerlemenin katkat fazlasını son 100 yılda başarmıştır.
ancak burada şunu sormalıyım kendi adıma. forumumuzun adı cebehane ve klasık yontemleri, unutulmuş detayları tartışıyoruz. bugün kim 1200 lerde yapılan bir şam çeligi kılıcın modern uretim hattından çıkan bir kılıçtan daha ustun oldugunu iddaa edebilir ki ?
kayahan beyin atıfta bulundugu makale bugün bizlerinde konuştugumuz konu olan bıçak imalatcılarının kendi arasında görüş ayrılıgına düştükleri şu soruya alternatif bir cevaptır
"acaba seri üretim çelik ile soguk işleme bıçaklar mı yoksa sıcak dövme biçimlendirilmiş bıçaklar mı daha ustun ve hangisini yapmalıyız. ?"
ve bay cashenin konuşması bir sonuç bildirgesi degil bir bildiridir. aslında ne oldugunu tam olarak biliyormuyuz.?
son 10 yıla kadar katlama ile yapılan şam çeliklerinde karbon nano tuperinin oldugunuda bilmiyorduk.
esasen bazı bıca ve kılıç ustaları günümüzde kendi ürettikleri çelikten yaptıkları bıçakları satıyorlar.
modern üretime yaklaşamıyor olsalar dahi şahsen ben böyle özgün bir parçaya sahip olmak isterim.
sonuç olarak
plastık deformasyona ugrayan metalleriin mukavemetinin arttıgı bir gerçek, ancak pk çok durumda sıcak şekil verme-dövme homojen olmayan kaba bir yapıya ulaşıyor ki esasen bu sıcak haddeleme işlemi sırasında uzun süre yüksek ısıda durmanın tanecikleri uzerindeki etkisine dayandırılabilir. dövmenin de çeligin iç yapısında homojen olmayan stres hatları olusturdugunuda buna ekleyebiliriz. bu nedenle bilerek veya bilmeyerek yüzyıllardan beri normalızasyon işlemi uygulanıyor. burada celiğin ostenitik bölge icerisine kadar ısıtılıp tam ostenitik donuşumun saglandıktan sonra oda sıcaklıgına bırakılarak cok daha homojen ve ınce taneli bir yapıya ulaşmasından bahsediyorum. esas amaç ise toklugunun yani darbe dayanımının arttırılması.
farklı bakış acısı getirdigi için kayahan beye teşekkür ediyorum.
pratik hayata donecek olursak ben yinede çok yuksek ısılarlara ulaşmadan yapılan sıcak dövmenin ve sonrasında yapılan normalızasyonun benim için daha cazip olduguna inanıyorum :)
-
Çok değerli katkılarıyla asıl teşekkürü hak eden Sefa Bey ile bizzat sizsiniz, Durukan Bey. Sayenizde foruma bir teknik alt başlık açmanın zamanı geliyor artık... ;)
Sefa Bey, benim mesajım doğrudan bıçak/kılıç üretimine yönelikti. Kevin Cashen'in makalesinden alıntı yaptığınız resme bakacak olursak, bıçak/kılıç formunda böyle "kesintili" bir yapının bulunmadığını görürüz. Zaten kendisi de resmin yanındaki açıklamasında, krank mili gibi karmaşık formlarda daha belirgin olan bu etkinin bıçak/kılıç gibi basit formlarda "farkedilemeyecek kadar küçük" olduğunu yazıyor.
Kendisini tanımayan arkadaşlar için yazmakta yarar var; Kevin Cashen, ABD'de yaşayan ve bu konuya gönül vermiş insanlar tarafından hem teorik, hem de pratik çalışmalarına çok değer verilen bir kılıç ustası ve o da üretimde sıcak dövme yöntemini kullanıyor. Gerçi, o bunu daha pratik nedenlere dayandırıyor: "Talaş kaldırma, bir bıçak/kılıç ustası için hem malzeme, hem de zaman maliyeti daha yüksek bir yöntemdir; en önemlisi de, ben çelik dövmeyi seviyorum" diyor. :)
Bu başlığa ilk mesajımı yazarken bir hayli tereddüt ettim. Sefa Bey, çeliğin yapısı hakkında temel teknik bilgileri derlediği, çok rafine bir başlık açmıştı ve benim mesajımla konu bir "talaşlı üretim - sıcak dövme" tartışmasına dönüşebilirdi. Durukan Bey'in de bahsettiği gibi, bu her ortamda çok tartışılan, popüler bir konu. Bu nedenle mesajımda "yanıltıcı olur" vurgusuyla ve bir yargıdan özellikle kaçınarak, forumumuzu takip eden diğer okuyuculara konunun farklı bir boyutunun daha varlığını göstermek istedim. Durukan Bey'in mesajına atfen, olası bir yanlış anlaşılmayı ortadan kaldırmak isterim: Talaş kaldırmanın bıçak/kılıç üretiminde sıcak dövmeden daha iyi bir yöntem olduğunu iddia etmediğim gibi, dünyada böyle bir iddiada bulunan hiçkimseyi de duymadım/okumadım. Benim vurgu yapmak istediğim iki nokta, ısıl işlemin son ürünün nitelikleri üzerindeki etkisi ile, sıcak dövmenin de kendi dezavantajlarına sahip olduğuydu.
Cebehane'nin misyonundan bağımsız olarak, şahsen ben de sıcak dövmeye meyledenlerdenim. Ancak, Durukan Bey'in bir yorumunu anlayamadım sanırım; zira, çok doğal olarak Kevin Cashen'in makalesi bir sonuç bildirgesi değil, mevcut bilimsel bilgilerin bir derlemesidir ve bundan on yıl sonra bilimin ulaşacağı sonuçların bugünkünden farklı olma olasılığı, bugün bildiklerimizin değerini azaltmaz. Eminim Durukan Bey son mesajında yazdıklarını daha iyi anlamama yardımcı olacaktır, ama korkarım böylece Sefa Bey'in konu başlığını daha da saptırmış olacağız. İsterseniz bu konuya özel mesajlarda, üretim teknikleri konusuna ise ayrı bir konu başlığında devam edelim ve Sefa Bey çeliğin yapısıyla ilgili bilgiler vermeye kaldığı yerden devam etsin.
-
Merhaba,
Ortam biraz hareketlenmeye başladı sanıyorum :), kendi adıma ben bu durumdan mutluyum. İçeriğinde bilimsellik taşıyan tartışma ortamları her zaman monologlardan daha iyidir ( bence), kendi adıma ortamın böyle olmasına katkı veren herkese teşekkür ediyorum. Teknolojik gelişmeler gereçekten de inanılmaz hızlı, nereye varacağını bile kestirmek olanaksız bu herkesce biliniyor. Durukan güzel söylemiş , hatta Bay Cashen ;" çeliği dövmeyi seviyoruz" :) bizleri de burada buluşturan temel neden de bu.
Kayahan bey çeliklerin yapılarıyla ilgili yazılacak çok şey var daha devam edeceğim, ama genel konuları bence burada tartışalım belki bunlardan da herkesin yararlanacağı şeyler olacaktır. ( ne yalan söyleyeyim içimden "acaba tereciye tere mi satıyorum" dediğim oluyor görünüşe bakılırsa forumda herkes zaten işin erbabı :))
Aşağıya bir kaç resim ekliyorum affınıza sığınarak, bu bıçağı bir dostuma yapmıştım, yüzeyini ise kasıtlı öyle istedi (malzeme A420) başka örnekler de gönderecektim ama fotoğraf makinamda aksilik oldu, umarım daha sonra. Sevgiler selamlar
Sefa Çabuk
-
gerçekten de konu hareketlendi. benim şu noktada iki onerim olacak moderatorlere. bir tanesi üretim teknikleri , digeri el yapımı bıçaklar için iki alt başlık açalım. yeni yaptıgımız projeleri ve uretim tekniklerini burada paylaşalım. en azından benim izledigim yabancı forumlarda bunlar var.
-
Durukan Bey'in önerisi üzerine, forumumuza "Üretim Teknikleri" başlığını açarak, başlıkla ilintili 3 konuyu buraya aktardım. :D
El yapımı bıçak örneklerini içeren konular da üretim tekniklerinin tartışıldığı konularla aynı olduğundan, şimdilik bir "El Yapımı" başlığı açamadım. :-\
Sefa Bey, resmini gönderdiğiniz bu bıçağın üretim süreciyle ve teknik özellikleriyle ilgili bilgiler de verir misiniz?
Durukan Bey, sizin çalışmalarınızdan da örnekler görsek, bir yandan da üretim süreçleriyle ilgili teknik konuları tartışsak...
Forumumuzu biraz hareketlendirsek...
;)
-
Çok büyük bir zevkle takip ettiğimi ve çok faydalandığımı belirtmekve teşekkür etmek için araya giriyorum kısaca, lütfen aynen devam ediniz bu nefis bilgi paylaşımı ve tartışmaya :D
-
merhaba,
Öncelikle Kayahan beyin bıçağın yapımına ilişkin sorusuna yanıt vermekle başlayayım, bıçakta kullanılan çelik A420 koduyla anılan martenizitik yapılı bir paslanmaz çeliktir. ( daha önce sözünü ettiğim ameliyethane aletlerinin üretiminde kullanılan) bu çelik için ingiliz normu= 420S37, İsveç=2303, Japon=SUS420J1, Avrupa= 1.4021 veya X20Cr13 olarak verilir kimyasal kompozisyonun içerisinde yaklaşık %13 civarında Cr bulunan çelik iyi sertleşme niteliklerine sahip, sıcak dövmeye uygun, sertleştirme öncesi soğuk işleme uygun ( sertleştirme yapıldıktan sonra çok zor ) korozyon dayanımı diğer paslanmaz çelik serilerine göre biraz daha az bu nedenle yüzey sertleştirme öncesi iyi parlatma gerektiriyor. Çelik için bu kadar bilgi yeter sanıyorum.
Zaten sıcak dövme işlemi yapacağımdan işlem öncesi bir normalize tavlaması yapmadım, Kullandığım malzeme 40X4 mm ölçülerinde sac malzeme, normal demirci ocağında, yaklaşık 950 derece tav sıcaklığında genel formunu 2 tavlama ile verdim, ardından fırında yaklaşık 900 dereceye kadar ısıtıp bir yarım saat beklettikten sonra kademeli olarak 600 dereceye düşürdüm, ve soğumaya bıraktım, ardından tekrar yaklaşık suverme sıcaklığı olan 1000 dereceye kadar ısıtıp 30 numara tarafo yağında su verme işlemini gerçekleştirdim. Ayrıca bir menevişleme tavlaması ( yada temperleme ) işlemi yapmadım nedeni; malzemenin iç sıcaklığından yararlanarak yaklaşık 400 derece civarında yağ banyosundan çıkarılması ve havada soğutulması ile zaten bu işlemi yapmış oluyorsunuz. Yalnız burada dikkat edilmesi gereken nokta su verme sırasında malzemeyi yağa dik ( sivri kısmı aşağıya gelecek şekilde ) sokmalısınız, tersi durumda özellikle su verme sırasındaki çarpılmaların önüne geçmek imkansızdır nedeni bunu önlemektir. İşlem bittikten sonra orta kısım dövme işlemi yüzeyde görünecek şekilde olduğu gibi bırakıldı, kesici kısımlar ise 220 - 1500 grid arası sırasıyla zımpara kullanılarak temizlenip parlatıldı en son ağız keskinliği ise 4000 grid doğal Arkansas taşı kullanılarak sağlandı ( Arkansas taşında 10 numara yağ kullanıldı) sap kısmında mauna benzer bir ağaç olan Sapelli kullanıldı, son olarak sap kısmı tik yağı emdirilerek iş bitirildi. Selamlar
Sefa Çabuk
-
Çok güzel bir başlangıç oldu.Özellikle malzeme dersinde öğrendiğim şeyleri tekrar hatırladım.Babamla geçen günlerde demircilik konusunda konuşmuştuk.70 li yıllarla bugünün pek bir farkı yok.O zamanarda hurdacılardan çelik satın alınıyormuş.Denildiği gibi makas parçaları vs.Bugün sadece içeriği biliniyor.Tabi bizim köye elektiriğin 88 gibi geldiği televizyonun ise 90 ları bulduğunu söylersek iletişim kıt.Birkaç sene evvel internet gelmiş ama...Bizim orada halen bilinmiyor :DAnladığım kadarıyla aldığınız çelik üzerinde bir nevi uzmanlaşmalısınız.Çelik sertse başka yumuşaksa başka.Eğer yumuşak bir çelikse zaten sizden balta vs alan söylüyor siz suyunu vs artırıyorsunuz.
Çok ortalığı karıştırmak istemiyorum ama keskin nişancı tüfeklerinde namlular soğuk dövme olarak üretiliyor.Bunun hedefteki dağılım oranını(moa) azalttığı söyleniliyor.Bunun nedeni ne olabilir.Özellikle Cr un namlu iyi dağılmasının namlu ömrünü uzattığını biliyorum.(Bu silahlar mermileri gereği yüksek ısı ve şoklara dayanıklı olmalı).Şimdi bu nereden çıktı deyince şuradan çıktı dedem zamanında av tüfeği yapıyor.Bunun için namlu yapıyor el matkabı ile yivleri vs açıyor.Sonrasında çok sevdiği bir arkadaşına satıyor.Babamın çocukluğuna denk geldiği için fazla bilgisi yok(İhtimal 60 ların sonu veya 70 lerin başı)Sadece çok iyi bir çelik olması gerektiğni söylüyor.Çünkü babam çok yaptırmaya çalışmış bazı boru parçalarını filan getirmiş ama dedem bunlar olmaz demiş.O yüzden şu ana namlularla ilgiliyim.
Zaten günümüzün alaşım çelikleri çok ileri noktadalar hele özel alaşım çelikleri.Aklıma gelen özellikle sovyetlerin alfa sınıfı denizaltıları gibi dalış rekoru kırmış Titanyumlu çelik alaşımları geliyor.48 OT 3 olabilir.İnternette tartşmalı bilgiler var.Tabi birde özellikle çeliklerin mühendislik değerlerinin bilinmesiyle elde edilen hesaplanmış ezilme derinlikleri var ama tabi bunlar pek denenmediği için özellikle batı orjinli çeliklerle kıyaslama noktasında çok farklı sözler var.Kimi HY-100(100000PSİ) kimi HY-150 ile kıyaslamış.Neyse işimiz zaten denizaltı çeliklerini incelemek değil :D Ama günümüzde her amaç için özel olarak üretilmiş çelikler bulunabiliyor.Tabi bunlar üretildikleri amaç için çok idealken başka bir amaçla kullandığınızda çok kötü performans verebilir.Anladığım kadarıyla kaliteli ve genel maksatlarla kullanabileceğimiz çelikleride piyasada bulmamızda kolay değil :D
-
Merhaba,
Çeliklerle ilgili kısaca yazmam gereken son bir kaç şeyide yazıp konuyu bitireyim dedim, bundan sonrasını tartışma şeklinde devam ettirebiliriz sanıyorum. En azından konuşulanlarla ilgi ortak bilgi birlikteliği olur ( konuyu bilmeyenler için )
ÇELİKLERDE ISIL İŞLEMLER
SEMENTASYON İŞLEMİ
Az karbonlu çelik yumuşak ve sünektir, işlenmesi kolaydır, ancak aşınma mukavemeti düşüktür. Çeliğe şekil verdikten sonra sürtünme etkisi altında kalacak yüzeylere sementasyon işlemi uygulanarak yüzeysel karbon oranı arttırılır, sonra su verilerek sertleştirilir, böylelikle aşınmaya dayanıklı yapılır. Semantasyon işleminde az karbonlu çelik aktif karbon atomları içeren bir ortamda yüksek sıcaklıkta belirli bir süre bekletilir. Karbon atomlarının yayınması sonucu yüzeyde ince bir tabaka boyunca yüksek karbonlu bir yapı oluşur. Bu şekilde semente edilmiş çeliğe su verilirse içi yumuşak ve tok, yüzeyi sert ve aşınmaya dayanıklı bir malzeme elde edilir ( örneğin iş makinelerinin hidrolik piston milleri, araçların krank milleri gibi)
YUMUŞATMA TAVLAMASI VE NORMALİZASYON
Soğuk şekil verme ile sertleşen ve gevrekleşen metalleri işlemek zordur, bu durumda pekleşen metal yeniden kristalleşme sıcaklığı üzerinde bir süre tavlanırsa yumuşar ve sünekliği artar, bu nedenle şekil vermek kolaylaşır. Bu işlem çeliklere 600 C civarında uygulanır. Aslında bu işlemin başlangıcında çelikte mevcut artık gerilmeler giderilir, tam yumuşama sağlamak için çelik östenit bölge dediğimiz 723 C sıcaklığın üzerinde tavlanır ve fırında soğutulur. Burada dikkat edilmesi gereken ve genellikle gözden kaçan bir noktayı belirtmekte yarar görüyorum, özellikle bu işlem sırasında yüksek karbonlu çeliklerde karbon yanması sonucu dokuda ( özellikle yüzeyde ) karbon azalması ortaya çıkar bunun önüne geçmek için pratik olarak parçayı ağzı sıkı kapanabilen bir kabın içerisine odun kömürü yada kır döküm talaşına gömüp 750-850 C arasında tavlamak ardından soğumaya bırakmak karbon yanmasının önüne geçmektedir.
SU VERME ( SERTLEŞTİRME )
Su verme işlemini elimden geldiğince anlaşılır şekilde yazmaya özen göstereceğim. Bu noktada daha önceden çizelgesini verdiğimiz demirin soğuma diyagramından ve demir karbon denge diyagramından yararlanmakta yarar var yani konuyu okuyan arkadaşlar yeri geldiğinde o diyagramlara bakarlarsa konu daha anlaşılır olacaktır.
Karbonlu çelik 780-830 C civarındaki sıcaklıklarda austenit karışık kristallerinin oluşturduğu dokuya sahiptir, bu kristaller içerisinde karbon eritmiş gama kristalleridir. Austenit bölgesine kadar tavlanan çelik hızla soğutulunca ( suya yada yağa aniden daldırma olayı) gama karışık kristallerinin içinde erimiş ( yada yayınmış) olan karbon atomları austenit kristallerinden ayrılmaya fırsat bulamaz. Gama kristalleri içerisinde bir anlamda hapsolmuş karbon atomları karistallerden ayrılmak için büyük bir çaba gösterirler ne yazık ki sıcaklık buna elverişli olmadığından bunu başaramazlar. Karbonca aşırı doymuş olan bu yarı kararlı faza Martenzit denir. Martenzit dokuda karbon atomlarının kafes dışına çıkmak için göstedikleri çaba çelikte bir miktar hacim büyümesine de neden olur ( olabilecek çatlamalar tam da bu sırada oluşacaktır)
Yapılan bu işlem pratikte “çeliğe su verme†işlemi olarak nitelenir. Ancak martenzit içerisindeki olağanüstü gerginliklerden ötürü kullanılabilir bir yapı değildir. Hemen aşağıda yazdığım temperleme işlemi sonucu martenzit yapıdaki gerginlikler giderilir ve çelik kullanılır hale gelir.
TEMPERLEME ( GERGİNLİK GİDERME )
Martenzit çok sert ve gevrek olduğundan özellikle çarpma mukavemeti düşüktür. Bu olumsuzluğu gidermek için su vermeden sonra 300-400 C de tavlanan çelikte artık gerilmeler giderilmiş olur, sertlik biraz azalır ancak tokluk önemli ölçüde artar ve yapı kullanılabilir bir duruma gelir. Temperleme sıcaklığından sonra bazıları çeliğ tekrar suya sokar ve halk arasında “ çeliğe çifte su verildi†nitelemesinin nedeni budur, aslında temperleme işlemi sonrası suya sokulmasada da bunun bir önemi yoktur. İşlem sonucunda çelik genellikle maviye çalan bir renk aldığından “menevişleme†denilen işlem de aslında temperleme işleminin ta kendisidir.
PRATİK BİLGİ: Temperleme işleminden önce çalışılacak parçanın bir kısmı özellikle parlatılırsa ( zımpara eğe vs) bu işlem sırasında çok yardımcı olur. Çeliğin içerisindeki sıcaklığa göre yüzeyde renk değişimi olur bu parlak kısımda bu renk hemen fark edilecektir ( mavi renk yada ördek başı rengi ) bu renk görüldüğünde parça temperleme sıcaklığına gelmiş demektir.
SOĞUTMA SIVILARI ( SU VERME SIVILARI )
Burada da pratikte hepimizin kullanacağı ve kolay uygulanabilen yöntemleri yazacağım.
Suda soğutma: Su verme sıcaklığında tavlanmış parça eğer kısaçla tutulacaksa ağız kısmı ısıtılmış kısaçla soğutma banyosunun içerisine daldırılır. Soğutma hızı arttırılma isteniyorsa suyun içerisine mutfak tuzu yada asit katılabilir. Suyun soğutma hızı çok yüksek olduğundan oluşacak gerginlikler de çok fazla olacaktır bu nedenle elinizdeki çeliğin nitelikleri suda sertleştirmeye izin veriyorsa su tercih edilmelidir. Ayrıca formu düzgün olmayan bir parçayı suda soğutacaksanız ( bir tarafı çok ince diğer tarafı çok kalın gibi) parça tavlama öncesi ince kısımlar çamurla sıvanmalıdır. Suya daldırılan sıcak çelik hep aynı yerde bekletilmemeli ( çünkü lokal olarak buhar oluşur) sürekli sekiz çizer pozisyonda hareket ettirilmelidir.
Yağda Soğutma: Yağ soğutma hızı daha düşük bir sıvıdır, karbon oranı yüksek çelikler çatlama riskine karşı yağda sertleştirilirler. Bu işlemde parça yağın içerisine aniden daldırılmalıdır, aksi durumda yağın yüzeyinde alevlenme oluşabilir. Ayrıca sertleştirilecek parça miktarı çoksa yağ kabı bir su kabının içerisine konup soğutulmalıdır.
Selamlar sevgiler
Sefa Çabuk
-
Sefa Bey, verdiğiniz bilgilerden ötürü çok teşekkür ederim. Bu yazıyı aslında bir başucu eseri halinde hepimizin bastırıp her gece tekrar tekrar okuması gerekiyor :).
Özellikle çok karmaşık olabilecek konuları pratik bilgilerle zenginleştirip kolay anlaşınabilir hale getirmeniz gerçekten takdire şayan. Emeğinize sağlık...
Ancak Kayahan Bey'in dikkat çektiği nokta çok önemli. Kevin Cashen'den bahsetmişsiniz, ben de onun yazılarını 5-6 yıldır her fırsat bulduğumda okurum. Hatta kendisi bir kaç projemde karşılaştığım sorunda birebir yardım etmiştir (internetten tabii). Bu konu "edge packing myth" denilen konu. Türkçesi Ağız sıkılaştırma mitosu diye tercüme edilebilir. Demirciler yüzyıllardır döverek çeliğin daha iyi sertleştiğine, ağızın daha güçlü olduğuna inanıyorlardı. Modern metalurji gelişirken bu mitos daha bir alevlendi çünkü gerçekten dövülen çeliğin yapısı dövülme sırasında daha düzenli ve "yoluna" hale geliyordu. Ancak günümüz metalurjisi bunun aslında sadece dövme sırasında olan geçici bir durum olduğunu farketmiş durumda. Maalesef çelik östenitlendiği ve yapının çözündüğü, sonuçta martenzitik çeliğe dözüşümü sırasında tüm yapının sıfırlanıp yeniden şekillendiğini kavramış durumda. Çelik gerçek karakterini nasıl şekil verildiği ile değil, ısıl işlemin ne şekilde yapıldığına bağlı olarak kazanır. K. Cashen'in ve daha bir çok ustanın konu hakkındaki fikri şu yöndedir:
- Dövme daha havalıdır, daha keyiflidir...
-Dövme bıçak yaparken elinizdeki çeliğin ölçüleri sizi bağlamaz, sonuçta plastik malzeme ile çalışıyorsunuz.
- Döverek yapılan üretimde çelik ısrafı yok denecek kadar azdır, artan çelik biçimi ne olursa olsun başka bir bıçak yapmak için kullanılabilir.
- Döverek yapılan üretimde kullanılan çelik kolay, hızlı ve az ekipmanla doğru ısıl işlem uygulananbilen çeliklerdir, çeliğin karakteri hemen ocak başında şekil alır,
- Hızlıdır, çeliğin ısıl işlemi, normalizasyon, ani soğutma, menevişleme, hepsi birden bir saat içinde bir bıçak yapılabilir, hatta daha hızlı. (bir usta 30 dakikada kabzasından saten bitirişe kadar herşeyi ile çok güzel bir bıçak çıkarmıştı)
- Dövme bıçak iyi bir pazarlama objesidir (insanların konu hakkındaki yanlış fikirlerinden dolayı)
Ancak hiç bir kişi şu çağda talaşlı üretilmiş bıçak ile dövülerek üretilmiş bıçağın arasında metalurjik olarak bir fark bulamaz, elektron mikroskobuyla bile. Hemen yine K. Cashen'in söylediği bir sözü aktarayım: Dövülmüş bıçak ta son aşamada talaşlı üretime sokulur, son şeklini verip ağızını açmak, bıçağın üzerindeki oksiti kaldırmak için. Sonuçta her bıçak talaşlı üretilir...
Saygılarımla
Emre Kipmen
-
Emre bey öncelikle övgünüze teşekkür ederim,
Üretim tekniğinin ( şekillendirme işleminde )yapısal dayanıma etkisini yok saymak çok yerinde bir görüş değil. Çeliğin ( daha doğrusu demirin ) allotropik bir metal olması ve farklı ısıl işlem derecelerinde farklı kristal kafes yapılarında bulunması doğal olarak sizi de yapının ısıl işlemle "sıfırlandığı" düşüncesine itmiş. Isıl işlemle dokuyu eski haline döndürseniz bile üretim tekniğinizden kaynaklanan kristal dizilimi eski haline döndüremiyorsunuz, üstelik üretim tekniğinin ( talaşlı yada dövme) aralarındaki farkı elektron mikroskobuyla görüp görmemeniz de ne yazık ki dayanım konusunda sadece bir fikir verir. Doğru olan, standart çekme çubukları hazırlayıp bunları çekme testine sokarak elinizdeki malzemenin elastikiyet sınırı, akama dayanımı, kopma sınırı vs gibi değerlerini görmektir, diğer türlü yapılan her yorum çok iddia taşır ve bana göre bilimsel bir yanı olmayan kişisel düşüncelerdir.
Talaş kaldırma ne yazık ki işin sonunda kaçınılmaz olarak vardır ve yapılması gerekir, ama ağızdan talaş kaldırmak bıçağın ya da kesicinin sırt kısmını yok etmediğinden buna da katlanılabilir. ( sinterleme yöntemiyle üretilmiş çelikleri bunların dışında tutuyorum)
-
Yanlış bir yerden yaklaşmışım konuya. Aslında bahsettiğim benim şu meşhur ağız sıkılaştırma (edge packing) denilen konu idi. Parça (grain) diziliminin özellikle çekme yöntemi yüzünden oluşan düzeni konusunda bıçaklar için çok tartışmalı olsa da kompleks biçimler için kesinlikle dövme yönteminin talaşlı yönteme göre fark edilebilecek miktarda olduğu konusunda haklısınız. Ancak bıçaklar için konuştuğumuz bu forumda bunun etkisinin sıfıra yakın düzeyde olduğunu da kabul edeceksinizdir. Sonuçta bıçağın ağız boyunca dizilimdeki bozulmalar bıçağın darbe dayanımını etkilemeyecek kadar azdır. Önceki mesajımda biraz fazla reddedici bir şekilde yaklaştığım için özür dilerim herkesten, benim problemim dövme ısısı altında yapılan ve çalışma sertleşmesinin nedeniyle bu işlemin bıçak ağzında büyük performans artışına yol açtığı konusundaki görüştür. Bu düşünce tarzını eğer rast geldiyseniz, kamyon makasından ya da başka bir hurda çelikten köylüye balta-kazma yapan kasaba demircisinden duymuşsunuzdur. Ben en azından 3-4 kere karşılaştım. "Dövdükçe sertleşen" çelikleri duymamış olanımız var mı? İnsanlar yapılan bıçağın dövülerek yapılmış olmasını yeterli bir garanti olarak görüyorlar, kimse için o bıçağın nasıl bir çelikten nasıl bir ısıl işlemle yapıldığını merak etmiyor.
Benim şu anda vurgulamaya çalıştığım bu işle uğraşmak isteyen bir kişinin, bıçağı nasıl şekillendirdiğinin önemi yoktur. Ayrıca herkes dövme yapamayabilir, ya kullandığı çelik dövmeye uygun değildir (yüksek alaşımlı çelikler gibi), ya da şehirde bir apartmanda yaşıyordur. Bu kişilerin yaptıkları döverek şekillendirenlerin ürettiklerinden daha mı kalitesiz, talaşlı üretim yaptılar diye? Maalesef genelde tam tersi oluyor. Bence bıçağın kalbi ısıl işlemin ustalıkla yapılmasında ve bıçağın geometrisindedir. Bu ikisi gerçekten mükemmelse bıçağın performansının eline hiçbir şey su dökemez, ister dövülerek ister talaşlı yapılmış olsun. Bence vurgumuz bu yönde olmalı...
-
Sefa Bey verdiğiniz bu önemli bilgiler için çok teşekkür ederim. Soğutma sıvıları hakkında izin verirseniz birkaç şey sormak istiyorum. Soğutma sıvılarının kendi sıcaklıklarının yapılan işleme etkisi var mıdır, örneğin suyla yapılacak bir işlemde su ne kadar soğuk veya sıcak olmalıdır? Yağla su verme işleminde kullanılacak yağ nasıl olmalıdır? Yanık yağ veya kullanılmamış yağ bizim için farklı sonuçlar doğurabilir mi?
-
İzin verirseniz çok kısa bir kaç birşey söyliyeyim, Sefa Bey gelene kadar....
Cevaplar: Evet, 35-40, Olabildiğince Hızlı, Evet :) Yok bu çok kısa oldu...
Genelde su ile soğutma işleminde su 30-40 derece arasında tutulur. Bu suyun optimum ısıyı absorbe etmesini sağlar.
Karbon çeliklerinde yüzde .8 karbon altındaki çeliklerde (ötektoid çelikler) soğutma ortamı orta hızlı yağlardır. Bunların çoğu bir bıçağın östenitleme ısısından (800 derece civarı), perlit burnunun biraz altı olan 450 derece civarına 5-6 saniye içinde düşürmesi beklenir. Eğer bı hızı yakalayamazsanız martensit yerine perlit üretmeye başlarsınız. Bu bir bıçakta hiç istemeyeceğiniz bir şey. Bunu yapabilen yağlar arasında en uygunu bizim için Kanola yağı olabilir. Ayçiçek yağını denemedim ama kanoladan daha yavaş olduğunu duymuştum. Bu yağlar genelde 48 - 50 derece civarına kadar ısıtılır. Bu derecelerde akışkanlığı ve ısı emme performansı artar. Bu optimum ısı yağdan yağa değişir.
Yanık yağ bizim bıçağımızı sertleştiremez, çünkü içindeki partiküller ve kimyasal yapısı değişmiş yağ ısıyı yeterince hızlı absorbe edemez. Ayrıca soğutmanın homojen olmamasına da sebep olabilir. Kullanmadığım için bilmiyorum, ama bilmek de istemiyorum....
Son olarak suda sertleştirmek istiyorsanız çok kereler hüsrana uğramaya hazır olunuz. Su hızlı soğutur ama çok fazla hızlı... Aynı zamanda su sıcak bıçağın etrafında buhar cepleri oluşturur, bu da bıçağın bazı bölgelerinin ısıyı diğer bölgelerden daha yavaş kaybetmesine sebep olur, bunun sonucu da biriken gerilimler, deformasyonlar ve çatlama kırılmalar. Bunu aza indirmenin en iyi yolu suyumuza bol bol tuz koymaktır. Tuzlu su daha zor buhar cepleri oluşturur, ancak soğutma hızı biraz daha artabilir. Yine de tuzlu su normal sudan çok daha iyi bir soğutma sıvısıdır...
http://www.sv.vt.edu/classes/MSE2094_NoteBook/96ClassProj/examples/icnew2.gif (http://www.sv.vt.edu/classes/MSE2094_NoteBook/96ClassProj/examples/icnew2.gif)(http://www.sv.vt.edu/classes/MSE2094_NoteBook/96ClassProj/examples/icnew2.gif)
-
Yukarda bolca tuz demiştim. Düzelteyim, bilimsel olsun :) %5 ile %10 civarında bir konsantrasyon uygundur. Tuz konsantrasyonunu azalttıkça hızı da düşer. Ancak bir uyarı daha yüksek karbonlu çeliklerde ne su ne de tuzlu su kullanmamaya, .80 altında kanola yağı, .80 üzerinde çelikler için özel geliştirilmiş en hızlı ısıl işlem yağı kullanınız... .80 üzerindeki çeliklerde (hiper-ötektoid) sadece 1 saniyeniz var 500-450 derecelere inmek için, ötektoid çelikler gibi 5-6 saniyemiz yok...
-
Tolga bey, soğutma ortam sıcalıklarının, çeliğin sertleştirilmesinde doğrudan etkisi vardır. Sırayla yanıtlayacak olursak suyla yapılacak işlemlerde ( kullanılacak çeliğin suyla sertleştirmeye uygun olduğunu varsayarak) suyun sıcaklığı 15-30 C civarında olmalı, ayrıca eğer olanaklıyla suyu sürekli karıştırmalı, değilse sertleştirilecek iş parçasını asla, suyun içine soktuğunuzda aynı yerde tutmayıp sürekli hareket ettirmelisiniz ( bunu yapmaktan amaç sertleştirme işleminde de söz ettiğim oluşacak buhar tamponunun önüne geçmektir, buhar tamponu homojen soğumayı engellediği için çarpılma ve çatlamalara yol açabilir, ya da eşit olmayan bir sertleşmeye neden olur) Su kullanımında eğer suyun içerisine %10 tuz ( NaCl ya da NaOH) eklerseniz soğutma kapasitesini arttırmış olursunuz. ( Dün yazmayı unutmuşum, belirtmekte yarar var tuzlu su kullandığınızda oksitlenme hızlı olacaktır)
Yağ kullanımında ise genel olarak yağın sıcaklığı 40-80 C civarındadır ama bu kesin bir değer değildir, ve yağın vizkositesiyle de ilgilidir biraz kimi çeliklerde ya da hassas parçalarda çarpılma v çatlamaların önüne geçmek için 150 C hatta 200 C ye kadar ısıtılabilen yağlar da vardır. Hayvansal ya da bitkisel yağlar genellikle çok kararlı soğutma yapamadıklarından günümüzde pek tercih edilmiyor ( Emre beyin söylediği kanola ya da ayçiçek yağını denemedim eğer deneyen varsa deneyimlerini dinlemek isterim )
Şimdi gelelim yanık veya daha önceden kullanılmış bir yağın kullanılmasına, özellikle kullanılmış trafo soğutma yağı bulursanız rahatlıkla kullanabilirsiniz ve uygun sonuçlar alırsınız, motor yağlarından da çok şiddetli oksidasyona uğramamışsa ( yağın içerisinde kristalleşme yoksa ) yine rahatlıkla kullanabilirsiniz. Bıçak gibi küçük boyutlu malzemelerde ben kullanılmış yağla yeni yağ arasında bir fark göremedim. bunların dışında ayrıca özel olarak üretilen ve sertleştirme de kullanılan soğutma yağları vardır ama sizin yapacağınız işlemde gereksiniminiz olacağını sanmıyorum. Eklemekte yarar var su ve yağ ortamı dışında ayrıca bu ikisi arasında yer alan organik polimerlerde var kullanılan ( polialkalinglikol vs ) ama kullanmadığımdan yorum yapmam doğru olmaz.
-
Sementasyon isleminin tarih icinde geleneksel kilic yapimciliginda herhangi bir kullanilmisligi var midir? Bu gun kullanilan modern tekniklerde bir yeri var midir? Teknik acidan bakildiginda yine herhangi bir anlamli avantaji var midir? - yuzeyde sert bir kabuk ya da zarf varligi bir avantaj gibi gozukuyor - Ne kadar derinliklerde ve yine ne kadar sertlik elde edilebilir ? ve son olarak yukarida sozu gecen karbondan zengin ortamlar nelerdir? - bu son soruyu sunun icin sordum ; japonya da kilic yapimi sirasinda ya da da daha da kesin olmak gerekirse dovme isleminin ilk safhalarinda kizgin celik kutlesinin - tamahagane - uzerine bir nevi kil eriyigi sandigim bir sivi dokuldugunu gordum. herhangi bir alakasi var midir , bunu neden yaptiklarini hep merak etmisimdir -
Bu baslik icindeki bilgiler icin gec de olsa ozellikle tesekkur etmek isterim. Benim gibi tembeller icin bilgiyi bu kadar acik, net ve kisaca bulmak buyuk bir sans.
-
Modern kullanımını bilemiyorum ancak tarihte sementasyon (daha doğru terim karbürleme) özellikle düşükkarbonlu çeliklerin karbon kapasitesini yükseltmek için kullanıldı. Özellikle Kuzey Avrupa demircileri kılıçları bu yöntemle yapıyorlardı. Viking kılıçları bu konudaki en güzel örnektir. Karbonu düşük levhalar kömür ile birlikte hava geçirmez bir zarfta uzun süre AC3 yani 900 derece civarında bekletilirdi. Sonuçta bir milimden daha ince bir tabaka karbonca zenginleşmiş olurdu. Ancak bu işlem tek başına birşey sağlamayacağı için, bunun gibi levhalar bir arada dövülerek kaynatılır, sonra işlem tekrarlanarak çelik kendi üstüne katlanarak kaynatılmaya devam edilirdi. Lamine çelik sonra burulur ve dövülerek düzlenirdi. Bu sayede hem göze hoş gelen "desenler" oluşur, hem de çeliğin sertleştirilebilirliği arttırılırdı.
Japonyada ise bu iş tam tersine işler. Tatara fırınından çıkan çelik çok farklıdır. Öncelikle kirlidir. Yani çelik içinde boşluklar, yabancı maddeler, refrakter malzeme vs. hapsolmuştur.
Ayrıca körüklerin havayı üflediği noktanın mesafesine göre fırının dibindeki çelik kütlenin karbon konsantrasyonları farklı farklıdır. Yani belli bölgede %1-2 ye varan oranlarda karbon çeliği oluşurken, oksidasyon bölgelerinde çok düşük veya nerdeyse hiç karbonsuz demir bulunur.
Usta bu bölgeleri birbirinden ayırır ve her bir ayrı çelik parçasını ayrı amaçlar için işler. En yüksek karbonlu çelik parçalarını ağız için saklar, geri kalanlar ise genelde birbiri üstüne döverek kaynaklama suretiyle bindirilir. Bu işlem çok çetrefilli bir süreçtir. Öncelikle malzeme çekiç altında dağılmayana kadar içindeki yabancı maddelerden arındırılması lazımdır. Bu iş sırasında kullanılan kil karışımından bahsediyorsunuz. Bu sulu kil karışımı bir tür "flux"tır. Kil bu işlemde hem oksitlenmeyi engeller, hem de çelik içindeki yabancı malzemelerle bileşim yaparak kirli çeliği temizler.
Viking demircilerinin aksine Japon ustası her katman çeliği belli bir miktar de-karbonize (karbon yitimi) eder. Yani yüksek ısılarda dövme sırasında çeliğin yüzeyinden karbon kaçışı olur. Bu düşük karbonlu katmanlar tekrar tekrar katlanan çelikte katmanlaşmaya ve ahşaptaki yollar gibi esnek ve sert katmanlardan oluşan bir kompozit oluşturmaya yarar. Ancak Kuzey avrupalı meslektaşları gibi göze hoş gelecek bir katmanlaşma peşinde değildirler. Onun yerine çeliği homojen bir hale getirme çabasındadırlar. Bu yüzden ortalama bir tamahagane çeliğinde milyona varan katman vardır, katmanlar arasında karbon difuzyonu yüzünden de nerdeyse üniform bir yapıya ulaşır...
Teknik açıdan sementasyonun avantajı çok basit bir yolla düşük karbonlu çelikten, yüksek karbonlu çelik elde etme yöntemidir.
Ancak bu işlem sonucunda elde edilen yüksek karbonlu çelik çok ince bir tabakadır, yarım milim veya daha az bir kalınlıkta kabuk... Böyle bir çeliğin katlanmadan ve tekrar tekrar karbürlenmeden bir kesici alette kullanımı mantıksız olacaktır, çünkü ilk bilemede aletin sert kabuğu kaybolacak, işlemi tekrarlamak gerekecektir.
Modern üretimde özellikle sert dış kabuğun yeterli olacağı işlerde (bilyalar, yataklar, bazı miller vs..) kullanılır, bunun ana nedeni de maliyeti düşürmektir... Ayrıca krank miller, dişlilerde iç yapının yumuşak olup, aşınmaya dayanıklı sert bir kabuğun olması objenin ömrünü artırır... Bir sürü sementasyon yöntemi var modern üretimde, tuz banyosunda sementasyon, nitrürleme, gaz ortamında sementasyon, plazma nitrürleme, borlama vs vs. Uygulaması ve kullanım yerleri konusunda pek bir bilgim yok. Ancak konu hakkında Sefa Bey çok daha açıklayıcı bilgiler verecektir eminim...
-
tesekkur ederim, karsiliginda tatara icin belki de daha kolay olabilecegini dusundugum asagidaki kurulum da denenebilir ;
http://inaba.nims.go.jp/movie/TATARA/tatara.html
p.s. bu arada ben su anda kullandiginiz firini merak etmistim...
-
Japonların geleneksel yöntemle kılıç yaptıkları birkaç video izlemiştim, açıkçası kimi sahnelerde yorum yapmakta zorlandım, örneğin sizin söylediğiniz ustanın titizlikte seçtiği parçaları bir araya getirip üzerine Japonca karakterlerden oluşan yazı yazılmış bez parçasını koyduktan sonra üzerini sıvı kille kapladığı durum, ben bu işlemin ısı altında kabuklaşacak kilin ocağa sokulan çelik parçacıklarını bir arada tutmak amacıyla yapıldığını düşünmüştüm, ama Emre bey bunun flux ( yada dekapan) işlevi olduğunu söylemiş, eğer öyleyse çok ilginç gerçekten, kilin yapısını incelemekte yarar var. Normal kullanımda dekapanlar özellikle sert lehim uygulamalarında, yüzeyde oksit oluşumunu engellemek, var olan oksit tabakasını parçalamak, yüzey gerilimini azaltmak ve lehimleme tutunmasını hızlandırmak vs. için kullanılır, ocak kaynağında da yüzeysel temizlik için zaman zaman dekapan ( genel olarak boraks) kullanırız bu işleri kolaylaştırır.
Sementasyon işlemiyle ilgili daha önce çok kısa ve genel bir bilgi yazmıştık, hem sorunuza yanıt olması hem de konuyu açmak açısından biraz daha ayrıntıya girmekte yarar var sanırım.
Sementasyon işleminin modern teknikte hala yeri var, hatta vazgeçilmez bir yeri var desek daha doğru olur, dinamik yükler altında çalışan makine parçalarında yüzeyin sert ve aşınma dayanımın yüksek olması istenir bunun yanında yüzey altı yapının da darbelere ve vuruntulara dayanıklı olması için merkeze kadar dış yüzeyden daha yumuşak olması istenir, örneğin makine dişlileri böyle parçalardır. Bu özelliği sağlayabilmek için kullanılan yöntemlerden birisi de sementasyon ( ya da kabuk sertleştirme, karbürleme, karbürizasyon.) buna yönelik başka işlemlerde yapılır sıralamak gerekirse, nitrürleme, siyanürleme, karbonitrürleme, alevle sertleştirme ve indüksiyonla sertleştirme. Sıraladığımız son iki yöntem dışındaki yöntemlerde çeliğin yüzeyindeki kimyasal kompozisyon değişir, karbon miktarı artar ( aslında dayanıklı yüzey elde etmek için karom kaplama, alüminyumlama, titanyumlama ve silisyumlama da sayılabilir ama konumuz dışında)
Sementasyon işlemi iki aşamadan oluşur, birinci aşama karbürleme ki bu aşamada yüzeye olmasını istediğiniz oranda karbon emdirirsiniz bunu üç farklı yöntemle yapabilirsiniz, katı, sıvı yada gaz. Gaz olarak genellikle karbonmonoksit kullanılır ama işlemin hem maliyeti yüksektir hemde uğraşı gerektirir, fırın ortamında östenit fazı sıcaklığına kadar ısıtılan parçanın üzerine gönderilen gazın içerisindeki atomik karbon çelik bünyesine girerek çözünür, bu işlemde yüzeydeki karbon derinliği zamana ve hatta sıcaklığa bağlı olarak değişir ( bu arada söylemekte yarar var metan etan propan ya da bütan da yine karbürleyici gazlardır ve kullanılabilir) örneğin 0.2 karbon oranına sahip bir çelikte 900 derecede 4 saat beklerseniz semente derinliği 085 mm olacaktır aynı parçada aynı sıcaklıkta 8 saat beklerseniz derinlik 1.3mm olacaktır ama 955 derecede 4 saat bekletirseniz derinlik 1.6 mm ,kısaca bunları çizelgeden bakarak belirliyoruz, çizelgeyi ek olarak aşağıya veriyorum.
Katı karbürlemede ise parça genellikle metal bir sandık içerisine ( sandık dediysem kutu aslında :)) katı karbon verici malzemelerle birlikte konur bunlar her türlü karbonca zengin malzeme olabilir, meşe kömürü, kok, yanmış kemik, yanmış deri vs (endüstride sadece bu iş için yapılmış karbon granüller de satılmakta) bunların yanında aktifleştirici olarak kalsiyum karbonat veya sodyum karbonatı yada her ikisini birden de kullanabilirsiniz.
Semente edilecek parça merkezde kalacak şekilde bu malzemelerle sandığa yerleştirilir ama dikkat edilmesi gereken nokta bu malzemelerin parça çevresinde en az 25 mm kalınlıkta olmasıdır, ardından sandığın kapağı kapatılır etrafı hava almayacak şekilde ateş tuğlası çamuruyla ya da kille sıvanır fırına yerleştirilerek 850-950 derece civarında uygun sıcaklıkta uygun bir süre bekletilir kabaca her 01 mm derinlik için 1 saat. burada dikkat edilmesi gereken, süre tutmaya fırın uygun sıcaklığa gelince başlanmasıdır. Ayrıca semente edilecek parçanın yüzeyinde yağ kir oksit vs bulunmamasına da özen gösterilir ki karbon emmeyen bölge kalmasın, semente işleminde parçanızın karbon emmesini istemediğiniz bir yeri varsa yine bu bölgeyi kille ya da ateş tuğlası çamuruyla sıvamakta yarar var. tüm bu işlemin sonucunda yüzeyine karbon emdirdiğiniz parçayı normal sertleştirme işlemine sokmanız gerekmekte, buna da sementasyon işleminin ikinci aşaması diyoruz, bunu yazmaya gerek yok sanıyorum, defalarca konuşulmuştu.
Sementasyon işleminin kesicilerde çok ilginç bir sonucu var kişisel olarak denediğim çok küçük bir bıçak vardı sadece ağızdaki 2 mm yi sertleştirmiştim ama iyi bir sonuç olmadı, daha doğrusu anlamsız oldu çünkü biz zaten bir bıçağın ya da kılıcın sadece istediğimiz yerini sertleştirebiliyoruz, bunu yapabilmek varken sementasyon işlemi çok anlamlı olmuyor, çünkü çeliğin ana malzemesi karbonca çok fakir olduğundan en küçük bir zorlamada eğiliyor ( hatta çarpılıyor) . Şimdilik ancak bu kadar yazabiliyorum, ilerde merak yada gereksinim olursa diğer yöntemleri de ayrıntısıyla inceleyebiliriz. Selamlar, sevgiler.
-
Sefa Bey, ben de ilk okuduğumda çok şaşırmıştım çünkü kil ile kaplamanın sementasyon için olduğuna adım gibi emindim. Ancak bir sürü kaynakta bunun tam tersi bir görevi olduğu anlatılıyor.
Öncelikle tatara çeliğinin ilk işlemi 1200-1300 derecelerde dövmek. Ancak odun kömürü yakan dövme ocağı oldukça iyi bir redüksiyon ortamı, yani çelik büyük ihtimal yüzlerce kez tavına getirilip dövülüyor ve bu arada ocaktan karbon alması muhtemel. Nerdeyse tüm ciddi kaynaklar kil ile kaplamanın birkaç nedeni olduğuna parmak basıyorlar:
1- Tatara çeliğinin temizlenmesinde flux görevi görmesi,
2- Dövme kaynak ile bir araya gelecek parçaları bir arada tutması (bu da önemli çünkü bir sürü parça birbiri üstüne yığılı halde)
3 - Ocakta 1300 dereceye çıkarken parçaların etrafında bir izolasyon olması sayesinde çeliğin daha yavaş ve homojen ısınmasını sağlamak.
4 - Redüksiyon ortamından karbonlanma olmaması için bir önlem ( ??? :o . Bizim düşündüğümüzün tam tersi değil mi :D )
5 - Mistik olarak da Hava, Ateş, Toprak ve Suyun bir araya gelmesinin simgelenmesi,
6 - Çeliğe sarılan yazılı kağıt o çeliğin tipini belirliyor. (mavi ise normal çelik, yeşil ise soylu çelik, beyaz ise imparatorluk soyu çeliği)
Bu karakterlerini korumuş olması Japonya'daki kılıç yapımının hala ilginç olmasını sağlıyor. Dünyanın başka hiç bir yerinde artık kılıçlar ve bıçaklar asıl demir cevherinden yapılmıyor. Amerika'daki, Rusya ve Almanya'daki bir kaç bıçakçıyı saymazsak.
ps. Burak bey, şu an yine kendi yaptığım bir propan fırını kullanıyorum nadir de olsa dövmek için. Isıl işlem fırınlarım Kütahya Refsan'dan özel yaptırıldı. Yaklaşık 3000 YTL civarında, iç açıklık 45 santim derinlikte, 10 X 10 cm en/boy, ancak daha ucuz kontrolör, kayar kapı olmasa vs. ile bu daha ucuza gelebilirdi. Aynı zamanda özel sipariş olmasından dolayı fiyat katlandı tabii...
-
çelikteki alaşım elemanlarının fiziksel duruma etkilerini bir tablo haline getirmiştim, kullanacak arkadaşlara hızlı bir fikir verebilir. Selamlar
-
kullandığım paslamaz tabağın üzerinde şu yazıları gördüm tam olaraka yorumlayamadım "thyssen krupp nirosta 1.4120 3C/2B 53716 900851 QA" bu bilgileri nasıl yorumlamam gerektiği konusunda beni aydınlatabilirseniz çok mutlu olcam...bu başlık altında verilen bilgiler gerçekten muhteşem kimya ve fizikle aram iyi olmamasına rağman tekrar tekrar okuyarak anlamaya çalışıyorum...verdiğiniz emeklerden dolayı teşekkür ederim...
-
kullandığım paslamaz tabağın üzerinde şu yazıları gördüm tam olaraka yorumlayamadım "thyssen krupp nirosta 1.4120 3C/2B 53716 900851 QA" bu bilgileri nasıl yorumlamam gerektiği konusunda beni aydınlatabilirseniz çok mutlu olcam...bu başlık altında verilen bilgiler gerçekten muhteşem kimya ve fizikle aram iyi olmamasına rağman tekrar tekrar okuyarak anlamaya çalışıyorum...verdiğiniz emeklerden dolayı teşekkür ederim...
Anlayamadım tam olarak, tabağı ne için kullanacaksınız bıçakta???
Verdiğiniz bilgilerdeki tek bizi ilgilondiren çeliğin DIN normu : 1.4120 bu tip çelik düşük karbonlu %13 kromlu, tabak -çanakta kullanılan paslanmaz bir çelik normu...
-
evet bıçak için çok mu kalitesiz bi demir?
-
1.4140 silah namlularında kullanılan, kılıç yapımında da kullanıldığını bildiğim, bir miktar krom da içeren bir çeliktir. İçinde %0,4 oranında karbon içerir.
Ancak sizin elinizdeki çelik tabakası ise 1.4120 imiş. 1.4120 içerdiği karbon haricinde 1.4140'ye benzer bir çeliktir. Ancak içerdiği karbonun oranı %0.2 olduğundan bence bıçak yapmak için tercih edilecek bir çelik değildir.
Eğer 1.4140, hatta 1.4150 bulabilirseniz, bunlar nispeten daha iyi sonuç vereceklerdir.
-
Bıçak yapımında tercih edilmesi gereken çelikler genelde takım çelikleri olmalıdır. Bunun dısında büyük bıçaklar için yay çelikleri-darbe çelikleri uygun olabiliyor. Bazı ekstrem işlerde yüksek hız çelikleri de kullanılabilmektedir. Ancak 1.14XX serisi "imalat" çelikleri sınıfında, aşınma dayanımı yüzünden değil basınç ve darbe dayanımı yüzünden tercih edilen çeliklerdir.
-
seri üretim ve kolay ısıl işlem dengesi için hangi tür çelikleri kullanmalıyız ve ideal karbon oranı ne olmalıdır...
-
seri üretim ve kolay ısıl işlem dengesi için hangi tür çelikleri kullanmalıyız ve ideal karbon oranı ne olmalıdır...
Seri üretim konusunda pek fikir sahibi değilim. Benim yaptığım en seri üretim 3-5 tane bıçağın birden yapılması, onda da çoğu işi yine her bıçağa ayrı ayrı zaman harcayarak yapıyorum.
Ayrıca seri üretimde maliyeti ne kadar aşağıda tutmak, kar marjınızı ne oranda tutmak, son kullanıcı fiyatının ne olmasını istediğiniz ile ilişkili çelik seçimi...
Sonuçta seri üretim işte yamulmaların en aza indirilmesini istiyorsanız ısıl işlemde, hava çeliklerinden biri olmalı ve su verme işlemi metal plakalar arasında preslenerek yapılmalı. Eğer kolay şekillendirilsin istiyorsanız aşınma direnci daha düşük çeliklere yönelmelisiniz. Kaliteli ve diğer seri üretim bıçaklardan ayrılmasını istiyorsanız 440C, AEBL, RWL34, D2 gibi tanınmış ve çok kaliteli çelikler birinci seçiminiz olmalı. Eğer bütçe herkese uygun olsun, sonucun idare eder olmasını istiyorsanız, 440B gibi ortalama bir çelik olabilir. Eğer çok düşük maliyet, kolay şekillendirme-parlatma düşük bütçeye hitap etsin istiyorsanız (kalite dert değilse) 440A 420 gibi çelikler olabilir.
Sonuçta ne seçerseniz seçin, lütfen ısıl işlem konusunu iyice araştırın, üreten fabrika ile konuşun, tam olarak kaç dereceler arasında çalışmanız gerektiğini, çeliğin en iyi kaç derece menevişte ağız tuttuğunu vs. öğrenin ve mevcut ısıl işlem ekipmanınız ile bir çok test yaptıktan sonra seri üretime geçin. Sonuçta ne tip çelik seçerseniz seçin ısıl işlemi yalnış yaparsanız sonuç ürün, marketten alıp iki gün sonra üstünde tepindiğimiz işe yaramaz ürünler haline gelecektir. Okuyun, deneyin, araştırın ve tekrar tekrar okuyun.
-
teşekkür ederim verdiğiniz bilgiler için...ben bidaha araştırayım yatağanda hangi tür çelikler kullanılıyor satılıyor tekrar kafanızı ağrıtabilirim...aslında pek vakit ayıramıyorum denizli merkezde üniversitede okuyorum hafta sonları yatağana gidip bişeyler yapmak istiyorum...maddi sebeblerden dolayı çelik teminini ürettiğimiz malları sattığımız esnaflardan yaptığımız için ve mal karşılığı yaptığımız için yatağanda satılan belli başlı çelik türlerini almak zorundayız...metalürji bilgiside pek olmadığı için hem satanlarda hem kullananlarda hangi türler var araştırmam lazım...vakit ayırdığınız için tekrar teşekkür ederim...