Gri Dökme Demir (Pik Döküm)

Gri Dökme Demir Katılaştıktan sonra bileşimindeki karbonun büyük bir kısmı serbest grafit yaprakları (lamel-pul) hâlinde bulunan bir dökme demir çeşididir. Kırıldığı zaman yüzeyi isli gri görünüşlüdür. Grafitten dolayı rengi esmer olan bu dökme demire lamel grafitli dökme demir veya GRİ DÖKME DEMİR denir.Gri dökme demirin bileşiminde ana yapısı demirden başka karbon, silisyum, manganez, fosfor ve kükürt bulunur. Bileşiminde bulunan bu elementler genel olarak HAM DEMİR (pik)den gelmektedir. Kükürt, gri dökme demirin içinde bulunması arzu edilmeyen bir elementtir. Fosforun ise pek az miktarı faydalıdır. Gri dökme demirin bileşiminde karbon, silisyum, manganez, fosfor ve kükürt bulunduğu belirtilmişti. Gri dökme demirin bileşiminde bulunan bu elementler, dökme demir çeşitlerinin hemen tamamında bulunur. Bu elementler gri dökme demirin yapısına da çok etki eder.

Karbon

Gri dökme demirde serbest grafit veya demir karbür (sementit—Fe3C) olarak bulunur. Bileşiminde ortalama % 3.00—3.50 karbon bulunur. Karbon, gri dökme demirin ergime sıcaklığını düşürür, akıcılığını artırır. Grafit miktarı fazla olduğunda gri dökme demirin dayanımını azaltır. Bileşimindeki karbon miktarı azaldıkça (% 3’ten az) gri dökme demirin çekmesi artar.

Silisyum

Gri dökme demirde ortalama % 1—3 silisyum bulunur. Silisyum karbonun serbest hâlde kalmasına ve grafit hâlinde ayrılmasına yardım eder. Dökme demirde silisyum miktarı arttıkça ötektik ve ötektoid bileşimlerindeki karbon miktarı azalır. Fakat ötektik ve ötektoid sıcaklıkları yükselir. Silisyum, gri dökme demirin akıcılığını artırır ve yumuşak olmasına sebep olur.

Manganez

Karbonun grafit hâlinde ayrışmasını önler. Bileşiminde ortalama % 0.40—1.00 bulunur. % 2’den fazla olursa grafitleşmeyi geciktirir. Dökme demirin sert olmasına sebep olur. Manganez, bileşimindeki kükürdün kötü etkisini önler ve mangan sülfür (Mn S) hâlinde birleşir. Mangan sülfürün özgül ağırlığı az olduğundan cürufa karışır.

Gri dökme demirin sertliği

Sertlik, gri dökme demirin kimyasal bileşimine bağlıdır. Soğumanın hızlı olduğu zamanlarda gri dökme demirin sertliği artar. Soğumanın hızlı veya yavaş olması döküm parçasının kesit kalınlıklarına bağlıdır. Kesit kalınlıkların incelenmesine göre gri dökme demirin sertliğini pratik olarak kontrol etmek kolaydır. Normal gri dökme demirin sertliği 120—200 Brinell, alaşımlı gri dökme demirin sertliği ise 600 Brinell kadar olur.

Gri dökme demirin çekme dayanımı

Gri dökme demirin önemli özelliklerinden biridir. Çekme deneyi, gri dökme demirin milimetre karesinin (mm2) kaç kilogram (kg) yüke dayanabildiğini gösterir. Çekme dayanımının da kimyasal bileşim ile yakın ilişkisi vardır. Makine parçalarının özel gri dökme demir parçaların çekme dayanımları 18—24 kg/mm2dir. Normal gri dökme demirin çekme dayanımı ise 20—24 kg/mm2dir.

Gri dökme demirin aşınma dayanımı

Sertliğin ve aşınmaya dayanımın fazla olması istenen birçok yerde beyaz dökme demir, gri dökme demire tercih edilir. Gri dökme demirin kullanıldığı yerler ise basıncı yüksek ve aşınmanın fazla olmadığı yerlerdir.