Sac şekil verme kalıbında hasar analizi

X100CrMoV5 (1.2363) soğuk iş takım çeliği malzemeden imal edilmiş kalıp parçalarında ısıl işlem sonrasında çatlak oluşması nedeni ile kalıpların hasarlanma nedenini araştırdık.



Toplam 4 adet parça birlikte ısıl işleme girmiş ve son kontrol sırasında iki tanesinin hasarlandığı fark edilmişti. Hasar analizinin ilk aşamasında (görsel kontrol) fark edilen kuvvetli bulguya rağmen nihai karara varmadan önce diğer olasılıklar tek tek gözden geçirildi. Sizlere aşağıda bu adımları anlatacağım.


Öncelikle ısıl işlem prosedüründe bir hata olması ihtimali değerlendirildi. Fırın kayıtları incelendi.

  1. Ön ısıtma sıcaklıkları rutin ısıl işlem sıcaklıkları ile uyumluydu.

  2. Östenitleme sıcaklığı ve süresi malzeme için üretici tarafından belirtilen reçete uygundu.

  3. Meneviş sıcaklıkları süresi olması gereken şekilde idi.


İstenen sertlik 54-56 HRC bulunan değer ise 54,5 HRC idi.

Hasarlı parçaların birinden mikro yapı ve kimyasal analiz için numune çıkartıldı. Kimyasal analiz sonucu malzemenin standardında belirtilen değerlerden sapma göstermedi. Malzemenin içerisinde inklüzyon, alaşım bantlaşması, tehlikeli karbon ağları görülmedi. Isıl işlem sırasında malzeme yüzeyinden içeriye doğru oluşabilecek karbonlanma veya karbonsuzlaşma etkisi gözden geçirildi. Bir sıkıntı yoktu.


Isıl işlem mikro yapısı 500x büyütmede sorunsuz idi. Bu sonuçlar ışığında ilk bulguya geri döndük.










Artık sizlerle hasar analizinin ilk bulgusunu paylaşmalıyım,

Birlikte ısıl işleme giren 4 parçanın ikisinde çatlak başlangıç yerinde yoğun bir çapak kalıntısı vardı. Diğer iki parçanın ise kenarlarının çapakları temizlenmişti.


Bu ince çapaklar ısıtma sırasında ilk olarak gövdeden hızlı ısınıyorlar, soğutma sırasında da gövdeden hızlı soğuyorlar. Bu ısınma-soğuma farkı malzeme üzerinde gerilmelere neden oluyor ve bu gibi durumlarda çapakta oluşan çatlak malzemenin gövdesine ilerleyebiliyor.

Bir çok kalıp, takım veya parça üreticisi bu hasara neden olan çapakları önemsemiyor hatta uyarıldıklarında biz ısıl işlem sonrası temizleyeceğiz önemli değil diyerek bunu vurguluyor. 

Özetlemek gerekirse, malzeme yüzeyinde, delik içlerinde ve kenarlarında bırakılan çapaklar, pah kırılmamış keskin köşeler, radyus verilmemiş geçişler ve büyük kesit farklılıkları risk altındadır. Isıl işlemci ne kadar özen gösterse de bu risklerin ısıl işlem öncesi ortadan kaldırılması zorunludur.



301 görüntüleme

© 2020 by BDI Metal