Islah Çelikleri

Islah çelikleri, kimyasal bileşimleri özellikle karbon miktarı bakımından, sertleştirmeye elverişli olan ve ıslah işlemi sonunda belirli bir çekme dayanımında yüksek tokluk özelliği gösteren, alaşımsız ve alaşımlı makine imalat çelikleridir. Islah çeliklerinde sertleşebilirlik özelliklerinin yanında, yüksek dayanım ve süneklik de istenir. Yeterli seviyede sertlik elde edilebilmesi için, ıslah çelikleri diğerlerine nispeten yüksek karbon içerirler. Kalın kesitli parçalar için sertlik derinliğinin en önemli kriter olması sebebiyle, bu parçalar alaşımlı ıslah çeliklerinden imal edilirler. Islah çeliklerinin seçiminde, parça boyutları ve dayanım değerleri ön plandadır. Alaşımsız ıslah çelikleri ancak küçük kesitli parçalarda verimli olabilir. Kalın kesitli parçalar için, sertlik dağılımının homojen olması, çeliğin alaşımlı olmasına bağlıdır. Sertlik dağılımının, malzeme alaşımlarına göre değişimleri jominy testi sonuçları ile gözlenebilir. Jominy testi basit bir ifadeyle ; sertleştirme sıcaklığına kadar ısıtılan çubuk şeklinde bir malzemenin sadece bir ucundan soğutulmasıyla soğutulan uca olan mesafelerdeki sertleşme değerlerini ifade eder. Islah çelikleri alevle ve indüksiyonla sertleştirilebileceği gibi, ıslah edildikten sonra da alev ve indüksiyonla sertleştirilebilirler. Bu şekilde ısıl işlem görecek malzemenin seçiminde, kimyasal bileşimin yanı sıra, yüzeyde elde edilecek sertlik değeri ve sertleşme derinliği göz önünde bulundurulur. Alaşımsız çeliklerde sertlik derinliği 3-4 mm olabilirken. Alaşımlı çeliklerde bu derinlik 10-12 mm’yi bulur. Ayrıca indüksiyonla sertleştirme esnasında yüksek mangan çatlama tehlikesi yaratacağından, yüksek karbon-düşük manganlı Cf kalite çeliklerin kullanılması daha uygundur. Ayrıca çatlama tehlikesinin azalması, malzeme tane yapısının küçük olmasıyla yakından ilişkilidir. Islah işlemi, sonuçta çelik parçaya yüksek tokluk özelliğinin kazandırılacağı, önce bir sertleştirme ve arkasından menevişleme işlemlerinin bütünü olarak tarif edilir. Islah çelikleri, ıslah işlemi sonunda kazandıkları üstün mekanik özelliklerinden dolayı, çeşitli makine ve motor parçaları, dövme parçalar, çeşitli cıvata, somun ve saplamalar, krank milleri, akslar, kumada ve tahrik parçaları, piston kolları, çeşitli miller, dişler gibi parçaların imalinde olmak üzere geniş bir ilanda kullanılırlar. Bu sebepten, ıslah çelikleri inşaat ve alaşımsız çeliklerden sonra, en yüksek oranda üretilen ve kullanılan çelik türüdür. Islah çelikleri kimyasal bileşimlerine göre 4 ana grupta toplanır. 1. Alaşımsız ıslah çelikleri 2. Mangan alaşımlı ıslah çelikleri 3. Krom alaşımlı ıslah çelikleri 4. Krom-molibden alaşımlı ıslah çelikleri Alaşımsız ıslah çeliklerinde, ıslah dayanımı karbon miktarıyla artmaktadır. 16 mm çapa kadar en düşük akma sınırı 370 N/MM’2 (%C:0,25) ile 570 N/MM’2(%c:0,50) arasındadır. 16-40 mm çap arasındaki boyutlarda 50-80 N/MM’2 daha düşük olur. Mangan Alaşımlı Islah çeliklerinde mangan sertleşebilirliği arttırdığından 30MN4 ve 40MN4 çeliklerinde akma sınırı C60 çeliğindeki özelliklerini gösterir. Krom alaşımlı ıslah çeliklerinde Krom elementi sertleşebilirliği oldukça fazla arttırır ve plastisiteye de olumlu etki yapar. Örneğin 40Cr4 çeliğinde 16-40 mm çap aralığında minimum akma 700 N/MM’2 dir. Krom-Molibden alaşımlı Islah çeliklerinde Molibden kroma nazaran daha kuvvetli sertleşebilme kabiliyetini arttırır. Ayrıca meneviş dayanımını arttırır ve meneviş kırılganlığı ihtimalini azaltır. Islah işlemi, sertleştirme ve bunu takip eden menevişleme işlemi olarak tarif edilmiştir. Aşağıda, çelikler için, sertleştirme ve menevişleme işlemleri genel olarak ayrı açıklanmıştır. Mangan sertleşebilirliği arttırır, öyle ki, örneğin 30Mn5 ve 40Mn4 çeliklerinde 40 ila 100 mm çap sahasında menevişlemeden sonra C60 çeliğinin aynı en düşük akma sınırı değeri bulunur. Ancak, yalnızca manganla alaşımlı olan çelikler, aşırı ısınmaya karşı hassastırlar ve kaba tane teşekkülüne eğilimleri fazladır. Ayrıca, özellikle su içerisinde soğutmalarda, sertleştirme çatlağı meydana getirebilirler. Bundan başka, haddelemeye dik doğrultuda, çok düşük sünekliliğe sahiptirler. Bu kusurları, silisyum (37MnSi5, 50MnSi4) ya da vanadyum (37MnV7, 42MnV7) ilavesiyle dengelenir. Mn-Si çelikleri, aşınmaya daha dayanıklıdırlar, fakat daha zor işlenebilirler ve dekarbürize (yüksek sıcaklıkta cidardan karbon azalması) eğilimleri vardır. Krom, sertleşebilirliği oldukça fazla arttırır ve plastisiteye de olumlu etki yapar. Örneğin, 40Cr4 çeliği, 16 ile 40 mm çap sahasında 700 MPa en düşük akma sınırına sahiptir ve kopma büzülmesi en azından % 45 kadardır. Bu karakteristikler karşılaştırılırsa, C45 çeliğinde akma sınırı yaklaşık 400 MPa ve kopma uzaması %40 ya da 40Mn4 çeliğinde akma sınırı 530 MPa ve kopma uzaması %45 kadardır. Silisyum (38CrSi6) ya da vanadyum (50CrV4, 58CrV4) ilavesi, sertleşebilirliği daha da arttırır. Cr-Si ve Cr-V alaşımlı çeliklerde aynı boyutlarda ve aynı kopma büzülmesi değerleri için, yalnız krom içeren çeliklere nazaran daha yüksek akma sınırı değerleri bulunur. 50CrV4 çeliğinin 250 mm çapa kadar en düşük akma sınırı 550 MPa kadardır. Molibden, kroma nazaran daha kuvvetli sertleşebilmeyi artırır. Ayrıca, meneviş dayanımını da artırır ve meneviş kırılganlığı tehlikesini azaltır. Fakat, aynı karbon miktarlarında Cr-Mo çeliklerinin mekanik özelikleri, Cr-V çeliklerine göre biraz düşüktür. Yüksek dayanıma ve aynı zamanda iyi plastiklik özeliklerine 30CrMoV9 çeliğinde ulaşılır. Islah çeliklerinde eskiden daha çok kullanılan nikel, özellikle sünekliliği çok iyileştirir. Örneğin, 36CrNiMo4 çeliğinde 250 mm çapa kadar en düşük akma sınırı değeri 550 MPa iken, kopma büzülmesi %60 ve hatta daha yüksektir. lslah çeliklerinin seçiminde, yapılacak parçaların boyutları ve istenilen dayanım değerleri, birinci planda rol oynar. Alaşımsız çelikler, sadece küçük kesitlerde homojen sertleşebilirlik sağlarlar, kalın kesitlerde ise mutlaka alaşımlı çelik kullanılması, hem sertlik dağılımının homojene yakın sağlanması ve hem de belirli dayanım değerlerine ulaşılması için zorunludur.

Islah Çeliklerinde Isıl İşlem

Malzeme No.	AKMA SINIRI(Re)    Mpa			ÇEKME DAYANIMI(Rm)   Mpa				KOPMA UZAMASI (A) LO=5 D0			KESİT DARALMASI(Z)   %
	16 MM	>16-40MM	>40-100MM	16 MM	>16-40MM	>40-100MM	>100-160MM	16 MM	>16-40MM	ssssss	16 MM	>16-40MM	>40-100MM
1.0402	350	300		550-700	500-650			20	22		40	45
1.0501	430	370	320	630-780	600-750	550-700		17	19	20	35	40	45
1.0503	500	430	370	700-850	650-800	630-780		14	16	17	30	35	40
1.0535	550	500	430	800-950	750-900	700-850		12	14	15	25	30	35
1.0601	580	520	450	850-1000	800-950	750-900		11	13	14	20	25	30
1,1151	350	300		550-700	500-650			20	22		50	50
1.1180	430	370	320	630-780	600-750	550-700		17	19	20	40	45	50
1.1181	430	370	320	630-780	600-750	550-700		17	19	20	35	40	45
1.1191	500	430	370	700-850	650-800	630-780		14	16	17	35	40	45
1.1201	500	430	370	700-850	650-800	630-780		14	16	17	35	40	45
1.1203	550	500	430	800-950	750-900	700-850		12	14	15	30	35	40
1.1209	550	500	430	800-950	750-900	700-850		12	14	15	30	35	40
1.1221	580	520	450	850-1000	800-950	750-900		11	13	14	25	30	35
1.1223	580	520	450	850-1000	800-950	750-900		11	13	14	25	30	35
1.5038	635	540	440	880-1080	780-930	690-830		12	14	15	40	45	50
1.5065	590	490	440	780-930	690-840	640-790		13	15	16	40	45	50
1.6511	900	800	700	1100-1300	1100-1200	900-1000	800-950	10	11	12	45	50	55
1.6580	1050	1050	900	1250-1450	1250-1450	1100-1300	1000-1200	9	9	10	40	40	45
1.6582	1000	900	800	1200-1400	1100-1300	1000-1200	900-1100	9	10	11	40	45	50
1.7003	550	450	350	800-950	700-850	600-750		14	15	17	35	40	45
1.7006	650	550	400	900-1100	800-950	650-800		11	14	15	35	40	45
1.7033	700	590	460	900-1100	800-950	700-850		11	13	14	35	40	45
1.7034	750	630	510	950-1150	850-1000	750-900		11	13	14	35	40	45
1.7035	800	660	560	1100-1200	900-1100	800-950		10	12	14	30	35	40
1.7037	700	590	460	900-1100	800-950	700-850		11	13	14	35	40	45
1.7038	750	630	510	950-1150	850-1000	750-900		11	13	14	35	40	45
1.7039	800	660	560	1100-1200	900-1100	800-950		10	12	14	30	35	40
1.7218	700	600	450	900-1100	850-950	700-800	650-800	12	14	15	50	55	60
1.7220	800	650	550	1000-1200	900-1000	800-950	750-900	11	12	14	45	50	55
1.7225	900	750	650	1100-1300	1100-1200	900-1100	800-950	10	11	12	40	45	50
1.7226	800	650	550	1100-1200	900-1100	800-950	750-900	11	12	14	45	50	55
1.7227	900	750	650	1100-1300	1000-1200	900-1100	800-950	10	11	12	40	45	50
1.7228	900	780	700	1100-1300	1000-1300	900-1100	800-1000	9	10	12	40	45	50
1.7361	1030	1030	885	1230-1420	1230-1420	1080-1270	980-1180	9	9	10	35	35	40
1.7707	1050	1020	900	1250-1450	1200-1450	1100-1300	1000-1200	9	9	10	35	35	40
1.8159	900	800	700	1100-1300	1000-1200	900-1100	850-1000	9	10	12	40	45	50

Cinslerine göre Islah Çeliklerinin Kullanım Yerleri

ISLAH ÇELİK KULLANIM YERLERİ
Malz. No.	DIN	SAE / AISI	KULLANIM YERLERİ
1.0402	C 22	1020	Taşıt, makine, motor ve aparat yapımında pek az zorlanan parçalar
1.0501	C 35	1035	Makine, aparat ve taşıt yapımında biraz yüksek zorlamalar için parçalar
1.0503	C 45	1045	Taşıt, motor, makine ve aparat yapımında, aktarma organı mili ve dişlisi gibi yüksek zorlanmalı parçalar
1.0535	C 55	1055	Makine, taşıt ve motor yapımında, aktarma organı mil, dişlisi gibi yüksek zorlamalı parçalar
1.0601	C 60	1060	Makine ve taşıt imalatında, mil, aks, pim ve benzeri, çok fazla zorlanan parçalar
1,1151	Ck 22	1020 / 1023	Taşıt, makine, motor ve aparat yapımında, az zorlanan yüksek arıklıktaki çelikten yapılacak parçalar
1.1180	Cm 35	1035	Makine, taşıt, motor ve aparat yapımında talaşlı şekillendirilecek fazla zorlanan parçalar
1.1181	Ck 35	1035	Makine taşıt ve motor yapımında fazla zorlanan ve yüksek arıklık gerektiren çelikten yapılacak parçalar
1.1186	Ck 40	1040	Taşıt, makine, motor ve aparat yapımında, orta zorlanan ve yüksek arıklıkta çelikten yapılacak parçalar
1.1191	Ck 45	1045	Taşıt, makine, motor ve aparat yapımında, orta zorlanan ve yüksek arıklıkta çelikten yapılacak parçalar
1.1201	Cm 45	1045	Makine, taşıt, motor ve aparat yapımında, orta zorlanan ve talaşlı işlenecek parçalar
1.1203	Ck 55	1055	Makine, taşıt, motor ve aparat yapımında, fazla zorlanan talaşlı işlenecek parçalar
1.1206	Ck 50	1050	Makine, taşıt, motor ve aparat yapımında, fazla zorlanan talaşlı işlenecek parçalar
1.1209	Cm 55	1055	Makine taşıt ve motor yapımında fazla zorlanan talaşlı işlenecek parçalar
1.1221	Ck 60	1060	Makine taşıt ve motor yapımında fazla zorlanan ve yüksek arıklık gerektiren çelikten yapılacak parçalar
1.1223	Cm 60	-	Makine taşıt ve motor yapımında fazla zorlanan talaşlı işlenecek parçalar
1.5038	40 Mn 4	1039	Genel makine ve taşıt yapımında Mn alaşımlı ıslah çeliğinden parçalar
1.5065	28 Mn 6	1330	Genel makine ve taşıt yapımında Mn alaşımlı ıslah çeliğinden parçalar
1.6511	36 CrNiMo 4	9840	Taşıt ve motor yapımında, aks, aks kovanı, krank mili, dingil gibi çok fazla zorlanan parçalar
1.6580	30 CrNiMo 8	-	Otomobil ve motor yapımında, dayanım, süneklilik ve elastikliğin ön palanda olduğu çok zorlanan parçalar
1.6582	34 CrNiMo 6	4340	Otomobil ve motor yapımında, krank mili ve diğer tahrik aksamı, ön aks,aks kovanı gibi çok zorlanan parçalar
1.7003	38 Cr 2	-	Genel olarak taşıt ve motor yapımında parçalar
1.7006	46 Cr 2	5045	Genel olarak taşıt ve motor yapımında parçalar
1.7033	34 Cr 4	5132	Taşıt ve makine yapımında, krank mili ve diğer tahrik aksamı, ön aks, aks kovanı gibi parçalar
1.7034	37 Cr 4	5135	Siyanür banyosunda sertleştirilecek, şanzıman parçaları, piston kolu, krank mili ve dişli çarklar
1.7035	41 Cr 4	5140	Taşıt ve motor yapımında, krank mili, ön aks, aks kovanı, direksiyon mili ve benzeri parçalar
1.7037	34 CrS 4	-	Şanzıman parçaları, mil, piston kolu gibi talaşlı şekillendirilecek ıslah çeliği parçalar
1.7038	37 CrS 4	-	1.7037 gibi, ayrıca siyanür banyosunda sertleştirilecek parçalar
1.7039	41 CrS 4	-	1.7037 gibi, ayrıca siyanür banyosunda sertleştirilecek parçalar
1.7218	25 CrMo 4	4130	Otomobil ve taşıt yapımında, aks mili, aks kovanı, türbin parçaları ve türbin kanadı gibi parçalar
1.7220	34 CrMo 4	4135;4137	Otomobil ve uçak yapımında krank mili, aks mili ve kovanı, yivli mil ve sünekliliği yüksek parçalar
1.7225	42 CrMo 4	4140	1.7220 gibi, ayrıca dişli çark
1.7226	34 CrMoS 4	-	1.7220 gibi ( daha iyi talaşlı şekillendirilebilir öz.)
1.7227	42 CrMoS 4	-	1.7220 gibi ( daha iyi talaşlı şekillendirilebilir öz.)
1.7228	50 CrMo 4	4150	Otomobil ve uçak yapımında yüksek süneklikte parçalar, şanzıman, direksiyon parç. Aktarma organı parç.
1.7361	32 CrMo12 4	-	Dayanım, süneklilik ve elastiklikte fazla beklentilerin olduğu parçalar
1.7707	30 CrMoV 9	-	Otomobil ve taşıtlarda yüksek süneklikte, fazla zorlanan krank mili, saplama, cıvata vb. parçalar
1.8159	50 CrV 4	6150	Otomobil ve çeşitli mekanizmaların yapımında, dişli çark, mil, yönlendirme parçası gibi aşınmaya zorlanan parç.