Sementasyon çelikleri, yüzeyde sert ve aşınmaya dayanıklı, çekirdekte ise daha yumuşak ve tokluk özelliklerin istenildiği, değişken ve darbeli zorlamalara dayanıklı parçaların imalatında kullanılan, düşük karbonlu, alaşımsız veya alaşımlı çeliklerdir. Parçaya bu özelliklerin kazandırılması, çelik yüzeyine karbon emdirilmesi suretiyle olur. Sementasyon çelikleri, dişliler, miller, piston pimleri, zincir baklaları, zincir dişlileri ve makaraları, diskler, kılavuz yatakları, rulmanlı yataklar, merdaneler, bir kısım ölçü ve kontrol aletleri, orta zorlamalı parçalar, kesici takımlar gibi parçaların imalatında kullanılır.
Sementasyon çeliklerini sertleştirmek için sementasyon işlemi yapılır. Bu işlem esnasında, malzemenin yüzeyine yüksek sıcaklıkta karbon emdirilir. Sementasyon işlemi parça kısmen veya tamamen son şeklini aldıktan sonra uygulandığı için parçanın işlenmesi oldukça kolaydır. Parçanın yüzeyinde sonradan işlenecek, sertleşmesi istenmeyen bölgeler var ise bu bölgeler özel pasta veya elektrolitik bakır ile kaplanarak örtülür. Karbon bu bölgelere nüfuz edemeyeceğinden, parça daha sonradan da kolay bir şekilde işlenebilir. Sementasyon ile sertleştirme işlemi sonrasında malzemenin çekirdek bölgesi yumuşaklığını koruyacağından, darbelere karşı oldukça dayanıklı bir hal alır.
Sementasyon çelikleri, yüzeyde aynı sertliği verebilecek ve takım çeliği sınıfında olan yüksek karbonlu çeliklere göre çok daha ucuzdur. Ancak sementasyon çeliğinin seçimi ve doğru sementasyon işlemi çok fazla dikkat ve tecrübeyi yanında getirmelidir. Sementasyon işleminin iyi sonuç vermesi kullanılan çeliğin içyapı temizliği ile yakından ilgilidir. İçyapı temizliği aynı zamanda, sıvı içinde eritilmiş halde bulunan gazlardan (hidrojen, oksijen, azot) arındırılması, oksit ve sülfür inklüzyonlarından temizlenmesi işlemidir. Genel olarak sementasyon işlemi sonunda sementasyon tabakası derinliği 0,2- 1,5 mm arasında olabilir. Yüzey sertleştirme işleminde sementasyon tabakasının derinlik arttıkça yorulma ömrü de artar. Yorulma ömrünü en çok etkilen karbon elementinin miktarıdır. Ostenit fazda çözünene karbon miktarı, yüzey sertliğini etkileyen en önemli faktördür. Yüzeydeki karbon miktarı % 0,80 ile % 1,0 aralığında olacak şekilde kontrol edilmelidir.
Kullanılan malzemenin kesiti büyüdükçe, daha yüksek alaşımlı çelikler kullanılmalıdır. Bu çeliklerin karakteristik kullanım alanı dişli imalatı olup, kullanım yeri itibariyle dişli çelikleri de denebilir. Dişlilerde önemli olan aşınma yorulma dayanımının yüksek olmasıdır.
Sementasyon Çeliklerinin Kullanım Alanları
• Orta zamanlı, yapı ve makine parçaları
• Manivela kolu, burç, makara, dişli çark, ölçü aletleri
• Titreşimli çalışan ve düşük zorlamalı, yapı ve makine parçaları
• Dişli çark, kardan yuvası, pim, mil, burç ve benzer parçaları
• Her türlü aktarma organı ve yönlendirme parçaları
• Makara yatağı, makara, ölçü aleti, piston pimi, diferansiyel parçası, vidalı mil
• Kam milleri, dişli tekerleği, standart gerilimli kardan mafsalları
• Makine ve otomobillerde, dişli çark, zincir dişlisi, mil gibi küçük boyutlu fazla zorlanan parçalar, aks, burç, kadran yuvası, pim ve benzer parçalar ile şalter yatağı parçaları gibi birçok kullanım yeri mevcuttur
SEMENTASYON ÇELİKLERİ
|