Takım Çeliklerinin Özellikleri ve Sınıflandırılması

Takım çelikleri, metalleri, plastikleri ve ahşabı işlemek için kullanılan kesiciler, raybalar, uçlar vb. yapmak için yaygın olarak kullanılan yüksek kaliteli, karbon ve alaşımlı çeliklerdir. Genellikle fırınlarda eritilir ve diğer metalleri faydalı bileşenlere dönüştürmek için gerekli özellikleri vermek üzere işlenirler.

Yüksek sıcaklıklara ve ağır yüklere dayanabilen külçe döküm dövme ürünlerdir. Normalde farklı kombinasyonlarda krom, vanadyum, molibden ve tungsten gibi karbür oluşturucular ve yüksek sıcaklıklarda performansı artırmak için kobalt veya nikel içerir. Takım yapmak için yaygın olarak kullanılan çeşitli karbon ve alaşımlı çeliklere atıfta bulunabilir.

Tüketim mallarında kullanılan çelikten çok farklıdır ve çok daha küçük ölçekte yapılırlar. Sıkı kalite prosedürleri, belirli bir sınıfının işleme veya delme gibi belirli bir görevi yerine getirmesini sağlar. Genellikle ısıl işlem görmüş halde kullanılır. Birçok yüksek karbonlu, vanadyum ve niyobyum gibi daha yüksek element oranları nedeniyle korozyona karşı daha dirençlidir.

Takım çeliklerinin Uygulama Alanları

Başlıca uygulamaları aşağıdaki süreçlerdedir:

Takım Çeliklerinin Çeşitleri, Tipleri ve Özellikleri

Su verme sırasında çatlama olasılığını azaltmak için %0,7 ile %1,5 arasında karbon içeriği ve düşük mangan içeriği ile dikkatlice kontrol edilen koşullar altında üretilen çeliklerdir. Bu çeliklerin uygun ısıl işlemi, yeterli performans için önemlidir.

Paslanmaz çelik, yay çeliği ve yüksek mukavemetli düşük alaşımlı zımbalama gibi yüksek yük uygulamaları, şok direnci, aşınma direnci ve yüksek basınç mukavemeti kombinasyonuna sahip olması gerektirir.

Farklı uygulamalar için çeşitli kalitelerde üretilir. Derece seçimi, beklenen kullanımda kenar sıcaklığına bağlıdır. Bu hem bileşimin hem de gerekli ısıl işlemin önemli bir belirleyicisidir. Örneğin:

Ayrıca enjeksiyon kalıplama için de kullanılır, çünkü aşınmaya karşı direnç, yüz binlerce parçanın üretilmesinde kullanılacak bir kalıp için önemli bir kriterdir. Daha yüksek karbon kaliteleri tipik olarak presleme kalıpları, metal kesme aletleri vb. gibi uygulamalar için kullanılır.

Takım çeliğinin uygunluğu, alaşımının özelliklerinden gelir:

Takım çeliği seçimindeki diğer faktörler şunları içerir:

Kimyasal kompozisyon içeriğine göre alaşımlı, yüksek alaşımlı ve alaşımsız olarak ayrılır. Çalışma şartlarına ve kullanım alanlarına göre sıcak, soğuk, plastik ve yüksek hız olarak 4 gruba ayrılır.

Kalitesine Göre Çeşitleri Nelerdir?

Soğuk İş Takım Çeliği

Malzemelerin soğuk şekillendirildiği çalışma alanlarında tercih edilir. İşleme sırasında görülen sıcaklık 200 dereceyi geçmez. Yüksek başlangıç sertliklerine sahiptir, bu sertliğin 200 dereceyi aşması halinde hızlı bir şekilde düşüşe geçer. Bundan dolayı bu işlem, 200 derecenin altında olacak şekilde yapılır.

Talaşlı ve talaşsız şekil verme işlemlerinde kullanılan çelik, Üretimde kesme, bükme kalıpları, baskı makaraları, zımbalar, pres takımları ve soğuk ekstrüzyon takımları üretilmektedir.

DIN normlarına göre de bazıları :

 1.2067, 1.2080, 1.2210, 1.2312, 1.2379, 1.2767, 1.2842, 1.2550, 1.2436. şeklindedir.

Sıcak İş Takım Çeliği

Demir ve demir dışındaki metallerin şekillendirilmesinde kullanılan, 200 ila 600 derece civarındaki sıcaklık seviyelerinde kullanılır. Ekstrüzyon, dövme, kesme ve enfeksiyon gibi yöntemlerle malzemelerin şekillendirilmesi amacıyla kullanılan alaşımlı çeşididir.

Metal bazlı olan ham maddelerin, yüksek derece sıcaklıkta şekillendirilmesinde kullanılan, imalat ve kalıp sektöründe oldukça fazla tercih edilen çelik türlerinden biridir.

 DIN normlarına göre bazıları : 1.2343 Çeliği, 1.2344 Çeliği, 1.2365 Çeliği, 1.2713 Çeliği, 1,2714 Çeliği. Şeklindedir.

Yüksek Hız Takım Çeliği

Kesici takımlar aracılığıyla üretilir. Talaş kaldırma özelliğine sahip olan ve yüksek derecede sıcaklıkta bile sertliğini uzun süre koruyabilme avantajları bulunmaktadır. Freze ve torna gibi makinelerin talaş kaldıran kesici takımları genellikle bu hammaddeyle üretilir.

DIN normlarına göre bazıları : 1.3343, 1.3243, 1.3207. şeklindedir.

Plastik Kalıp Çeliği

Plastik kalıp çelikleri, her çeşit plastik ham maddenin kolay şekillendirilmesi amacıyla üretilen, aşındırıcı plastikleri karşı dayanıklı olan çelik türüdür. Günümüzde imalat ve kalıp sektöründe oldukça fazla kullanılan çelik grubudur. Plastik kalıp çelikler, ev aletleri, inşaat sektörü, elektrik, elektronik parça üretimi, otomatik sektörü ve beyaz eşya sanayi sektörü olmak üzere birçok farklı alanda kullanılmaktadır.

Takım çeliklerinin Özellikleri

Hijyenik ve homojen bir mikro yapıya sahiptir. Yeterli derecede akma dayanımı ve sünekliği olan çeşitlerinin, yüksek sertlikte bir yapısı bulunmaktadır. Birçok farklı malzemenin şekillendirilmesi için kullanılan, yüksek aşınma direnci ve çekme dayanımıyla tercih edilir. Uygulanan işlemlerden sonra homojen bir sertlik dağılımı bulunur.

Kullanım alanına göre farklı şekilde sınıflandırılır. İstenilen özellikleri kazanmasında birçok faktör yer almaktadır.

UA olarak da ifade edilen ve gaz miktarı azalmış olan çeliklerdir. Bu çelikler sayesinde EMO yöntemi ile oluşturulan aynı zamanda kükürt miktarının da düşürülmesiyle birlikte metalik olmayan bağlantıların azaltılması sağlanır. Böylece mikroskobik arıklık derecesinde iyileşmeye yol açar. İstenilen özelliklerin geliştirilmesi ve arttırılması için uzmanlar, her geçen gün yeni yöntemler denemektedir. Bu konuyla ilgili uygulama yapacak olan kişilerin, bu gelişmeleri takip etmesi önerilmektedir.

Takım çelikleri Nerelerde Kullanılır?

Sınıflandırılması, genellikle kimyasal analiz baz alınarak yapılır. Kullanım alanına göre de sınıflandırılan çelikler, 4 ana başlıkta incelenir.

Soğuk İş Takım Çelikleri

Geniş bir kullanım alanına sahip oldukları, 200 santigrat derece altında çalışan makine parçalarında, kesme, bükme gibi işlemleri yapmak için kullanılır. Kullanım alanlarında, yüksek aşınma direnci istenir. Bu nedenle, yüksek alaşım ve matris yapı kullanılmaktadır. Krom, nikel, molibden, vanadyum ve volfram elementlerini içerir. Soğuk çeliklerde, kullanım alanı göz önüne alınarak çeliğin kalitesi yükseltilebilir veya düşürülebilir.

Sıcak İş Takım Çelikleri

200 ila 600 derece arasında mekanik ve sertlik özelliğini koruyabilmektedir. Bu nedenle demir, çelik, seramik ya da polimer gibi malzemelere yüksek sıcaklık seviyesi altında şekil vermek amacıyla kullanılır. İçerisinde nikel, krom, molibden, vanadyum ve kobalt gibi elementler bulunmaktadır.

Plastik Kalıp Takım Çelikleri

Plastik malzemelere şekil vermek için kullanılan çelik çeşidinde, korozyon dayanımı ve parlatılabilir özellik imkânı oldukça fazladır. Genel olarak matris element yapısı ve karbon oranı, diğer çelik türlerine göre daha düşüktür. Üretim yapılacak tesislerde kullanılan plastik, hammaddeye bağlı olarak farklı etkilere maruz kalır. Bu nedenle form verilecek hammadde, plastiğe uygun seçilmesi gerekir.

Yüksek Hız Takım Çelikleri

Yüksek hızlarda kesim yapılırken kullanılan çelik grubudur. Kesici takım malzemeleri olarak kullanılır. En önemli özelliği, yüksek sıcaklıklarda aşınma yapmamasıdır. Yaklaşık olarak 400 ila 600 derece aralığında sağlıklı bir şekilde çalışmaktadır. Darbe direnci, aşınma ve sertlik seviyesi de diğerlerine oranla daha yüksektir. Yüksek miktarda krom, molibden, tungsten, vanadyum ve kobalt gibi birçok farklı element bulunmaktadır. İçerdiği bu elementler sayesinde çok yüksek olan sıcaklıklarda bile iyi bir performans sergiler.

Takım Çeliği Çeşitlerinden Beklenen Özellikler

Kullanım alanı ve çalışma sıcaklığına göre dört gruba ayrılır;

Bu malzemeleri birbirinden ayıran en önemli özellik, sertlik ve sertliğin temperleme sıcaklığı ile oluşan değişimidir.

Soğuk İş Takım Çeliklerinin Kullanım Alanları

Soğuk İş Takım Çeliklerinden Beklenen Özellikler

Üretimi için gerekli olan özellikler;

Sıcak İş Takım Çeliklerinin Kullanım Alanları

Sıcak İş Takım Çeliklerinde Beklenen Özellikler

Yüksek Hız Takım Çeliklerinin Kullanım Alanları

Yüksek Hız Takım Çeliklerinde Beklenen Özellikler

Plastik Kalıp Çeliklerinden Beklenen Özellikler

Şekil Verme Süreci

Genel olarak bazik ark ve asal çelik adı verilen formlarda üretimi yapılır. Bu ürünlerin kaliteli olması için oldukça az miktarda Cr, Ni ve Cu içeren temiz bir hurda kullanımı gerçekleştirilir. Ergitme süreci, vakum altında ya da EMO-ESU tarzında yapılır. Yüksek kalitede olan hammaddelerin üretiminde, gün geçtikçe artış yaşanmaktadır. EMO adı verilen yöntemde, kalitenin iyi olması için düşük basınçta su kullanımı ile soğuma yapılarak, kristalözerde katılaşma gerçekleştirilir. ESU yönteminde ise takım çeliğin damladığı reaksiyon yeteneği ifade edilen rafinasyonu ile ulaşılır. Bu şekilde üretilen UA çeliklerin yapısal özellikleri arasında, boşluksuz, gözeneksiz ve kabarcıksız özellik bulunmaktadır. Az bir miktarda çökelme eğilimi ile daha iyi bir kimyasal homojenlik sağlayan bir yapıdadır.

İyi bir çekirdek özelliği ile büyük boyutlu takımlara yarar sağlayan çeliklerin üretiminde, titiz ve dikkatli bir çalışma yapılması gerekir. Çalışmada, bu alanda uzman olan personellerin görev alması daha uygun olacaktır.