Sementasyon Çelikleri

1. Sementasyon Çeliği Nedir?

Sementasyon Çelikleri, çekirdek kısımları düşük karbon oranına (%0.10 - %0.25) sahip olduğu için başlangıçta yumuşak ve tok olan, ancak yüzeyine yüksek sıcaklıkta karbon emdirilerek (karbürleme) yüzey sertliği kazandırılan Çeliklerdir.

Neden Tercih Edilir?

Bu Çelikler, "Zıt Kutupların Dengesi" prensibiyle çalışır:

Yüzey: Sürtünmeye ve aşınmaya karşı cam gibi sert (60-62 HRC).
Çekirdek: Darbelere ve sarsıntılara karşı kırılmayan, esnek ve tok yapı.

2. Sementasyon Çelikleri Kimyasal Analiz Tablosu (%)

Kalite	C	Si	Mn	P	S	Cr	Mo	Ni
17Cr3	0.14-0.20	≤ 0.40	0.60-0.90	≤ 0.025	≤ 0.035	0.70-1.00	-	-
16MnCr5	0.14-0.19	≤ 0.40	1.00-1.30	≤ 0.025	≤ 0.035	0.80-1.10	-	-
16MnCrS5	0.14-0.19	≤ 0.40	1.00-1.30	≤ 0.025	0.020-0.040	0.80-1.10	-	-
19MnCr5	0.17-0.22	≤ 0.40	1.10-1.40	≤ 0.025	≤ 0.015	1.00-1.30	-	-
20MnCr5	0.17-0.22	≤ 0.40	1.10-1.40	≤ 0.025	≤ 0.035	1.00-1.30	-	-
20MnCrS5	0.17-0.22	≤ 0.40	1.10-1.40	≤ 0.025	0.020-0.040	1.00-1.30	-	-
12NiCr3	0.09-0.15	≤ 0.35	0.30-0.60	≤ 0.035	≤ 0.035	0.40-0.70	-	0.50-0.80
16CrNi4	0.13-0.19	≤ 0.40	0.70-1.00	≤ 0.025	≤ 0.035	0.60-1.00	-	0.80-1.10
19CrNi5	0.16-0.21	0.15-0.35	0.70-1.10	≤ 0.035	0.020-0.040	0.80-1.20	≤ 0.10	0.80-1.20
20NiCrMo2-2	0.17-0.23	≤ 0.40	0.65-0.85	≤ 0.025	≤ 0.035	0.35-0.70	0.15-0.25	0.40-0.70
17CrNiMo6	0.15-0.21	≤ 0.40	0.50-0.90	≤ 0.025	≤ 0.035	1.50-1.80	0.25-0.35	1.40-1.70
18CrNiMo7-6	0.15-0.21	≤ 0.40	0.50-0.90	≤ 0.025	≤ 0.035	1.50-1.80	0.25-0.35	1.40-1.70
SAE 8620	0.18-0.23	0.15-0.35	0.70-0.90	≤ 0.035	≤ 0.040	0.40-0.60	0.15-0.25	0.40-0.70

3. Kapsamlı Kalite Dizini ve Kullanım Alanları

EN / DIN	W.Nr.	SAE / AISI	UK Grade (BS)	Kullanım Alanı ve Mühendislik Notu
17Cr3	1.7016	-	527M17	Hafif ve orta zorlamalı vites parçaları, burçlar ve küçük miller.
16MnCr5	1.7131	5115	527M17	Dişli çarklar, kardan milleri ve istavrozlar.
16MnCrS5	1.7139	-	-	Seri imalatta %30 daha fazla işlenebilirlik sunan CNC dostu kalite.
19MnCr5	1.3523	-	-	Isıl işlem sonrası boyutsal kararlılığı yüksek, özel dişli serisi.
20MnCr5	1.7147	5120	-	Yüksek yüzey baskısı ve çekirdek mukavemeti beklenen büyük dişliler.
20MnCrS5	1.7149	-	-	20MnCr5'in seri üretim için optimize edilmiş varyasyonu.
12NiCr3	1.5708	-	-	Yüksek tokluk beklenen hassas sementasyon parçaları ve ince kesitler.
16CrNi4	1.5714	3115	637M17	Yüksek darbe dayanımı sunan, çekirdek mukavemeti artırılmış dişliler.
19CrNi5	-	-	-	Ekstrem darbe ve aşınma direnci beklenen kritik dişliler.
20NiCrMo2-2	1.6523	-	805M20	Diferansiyel dişlileri, piston pimleri ve ağır hizmet şaftları.
17CrNiMo6	1.6587	-	820A16	Rüzgar türbinleri, ağır iş makineleri ve devasa dişli sistemleri.
18CrNiMo7-6	1.6587	-	820A16	(17CrNiMo6 güncel normu) En ağır kesitlerde tam performans garantisi.
SAE 8620	1.6523	-	805M20	Petrol-gaz sanayi ekipmanları, matkap uçları ve fren parçaları.

4. Sementasyon Süreci ve Sertleştirme Mantığı

Sementasyon işlemi, malzemenin kimyasal yapısını fırın içinde "yerinde" değiştirme sanatıdır.

Sürecin Kritik Durakları:

Karbon Verme (Zenginleştirme)

Çelik, 880–950°C'de karbonca zengin gaz ortamında bekletilir. Karbon atomları yüzeyden içeriye doğru bir ordu gibi ilerler.

Nikelin (Ni) Büyüsü

Tablodaki 19CrNi5 veya 17CrNiMo6 gibi nikel içeren kaliteler, bu ısıtma sırasında tanelerin irileşmesini engeller. Bu da parçanın ısıl işlemden sonra bile çok daha "sağlam ve darbe emici" kalmasını sağlar.

Ani Soğutma (Su Verme)

Karbon emdirilmiş sıcak parça yağa daldırılır. Sadece yüksek karbonlu olan dış kabuk sertleşir (60+ HRC). Karbonu düşük kalan iç kısım ise yumuşak kalır.

💡 Teknik Not; Yüzey sertliği aşınmayı önlerken, yumuşak çekirdek dişlinin bir darbe anında "cam gibi" kırılmasını değil, esnemesini sağlar.

5. Sertleşebilirlik ve Jominy

Büyük parçalarda sadece yüzey değil, yüzeyin hemen altındaki "geçiş bölgesinin" de yük taşıması gerekir.

Düşük Alaşımlılar (17Cr3): İnce kesitlerde başarılıdır. Büyük kesitlerde çekirdek çok zayıf kalabilir.

Orta Alaşımlılar (16MnCr5): Otomotiv sektörünün bel kemiğidir. 50–70 mm çaplara kadar harika çekirdek dayanımı sunar.

Yüksek Alaşımlılar (17CrNiMo6, 19CrNi5, SAE 9310): Nikel ve Molibden sayesinde Jominy eğrisi neredeyse dümdüzdür. 200 mm kalınlığında bir dişli yapsanız bile, çekirdek en ağır torkları kırılmadan taşıyabilir.

Mert Çelik Metal Ürünleri A.Ş. Mühendislik Çözümleri

Mert Çelik Metal Ürünleri A.Ş. olarak, sementasyon Çelikleri grubunda Jominy garantili ve tam sertifikalı ürün grubumuzla yüksek mühendislik çözümlerine odaklanıyoruz. Bu grupta sunulan çözümler, malzeme kalitesini ve imalat verimliliğini en üst seviyeye taşımak amacıyla şu teknik kriterler üzerine kurgulanmıştır:

Uluslararası Kalite Yelpazesi:

17Cr3 gibi genel kullanım kalitelerinden, havacılık ve savunma sanayi standartlarındaki SAE 9310 (1.5919) gibi stratejik ürünlere kadar geniş bir spektrumda teknik çözümler mevcuttur.

Homojen Kimyasal Yapı ve Sertleşebilirlik:

Malzemelerin kimyasal kompozisyonu, Jominy (H-bandı) sertleşebilirlik kriterlerine uygun olarak dar tolerans aralığında tutulur. Bu homojenlik, ısıl işlem süreçlerinde tekrarlanabilir ve stabil sonuçlar elde edilmesini sağlar.

İşleme Verimliliği ve Boyutsal Kararlılık:

Seri üretimde zaman ve maliyet tasarrufu sağlayan yüksek işlenebilirliğe sahip "S" (Kükürt kontrollü) varyasyonlar ile ısıl işlem sonrasında distorsiyonu (şekil değişimini) minimize eden "G" serisi ürünler, parça başına düşen operasyon maliyetlerini optimize eder.

Sertifikalı Tedarik ve Teknik Güven:

Tedarik zincirindeki tüm ürünler; izlenebilirlik, Jominy testi doğrulaması ve uluslararası normlara (EN, DIN, SAE/AISI, BS) tam uyumluluk sertifikalarıyla teknik güvence altına alınmıştır.

📊 Teknik Analiz: Sementasyon Çeliklerinde Performans Kriterleri

Sementasyon Çeliklerinde sadece yüzey sertliği değil, çekirdek tokluğu ve boyutsal kararlılık bir bütün olarak değerlendirilmelidir. Yüksek Nikel (Ni) ve Krom (Cr) alaşımlı özel seriler, en ağır çalışım koşullarında bile yorulma direncini korurken, talaşlı imalattaki yüksek performansları sayesinde üretim süreçlerini hızlandırmaktadır.