Metallerin herhangi bir noktada çarpma etkisini düşürebilecek şekilde özel bir üretim işleminden geçirilmesi ile elde edilen yaylarda, yay çeliği olarak kullanılacak özel çelik malzemelerden yararlanılır. Bu tür bir çelik ile üretilmiş yay mekanizması, kullanıldığı alanda kuvvet sayesinde kitleme gerçekleştirilen veya çarpma noktasında titreşimi üstlenecek bir yapı ile kontrol ve güvenlik sağlarlar.
Yay Çeliği Nedir?
Esneme kabiliyeti yüksek, akma dayanımı üst düzeyde ve yorulmaya karşı çok yüksek bir direnç sağlayabilen yapıda kuvvetin üzerinden çekilmesi ile şekil bozulmadan aynı formunu koruyabilen çelik malzeme türü olarak ifade edilir.
Genellikle yüksek karbon oranına sahip olan bu malzemeler, alaşımlı veya alaşımsız kaliteler ile tercih edilebilmektedir. Örnek olarak günümüzde çok sık kullanılan ürün türlerinden biri 5160 yay çeliği olarak ifade edilebilir.
Yay Çeliği Özellikleri
Birçok çelik türüne göre değişen spesifik özellikleri ve performans yüksekliği sağlayan nitelikleri bulunan bu malzemelerde ana özellikler aşağıdaki şekildedir.
- Öncelikle yüksek mukavemete sahip olarak, baskı ve yüksek gerilime dayanabilir.
- Karbon oranı yüksek olduğu için bilhassa ısıl işlem sonrasında çok yüksek bir sertlik ve aşınmaya karşı direnç sağlar.
- Özellikle ıslah tarzı yay ıslahı gibi işlemlere uygundur.
- Bükülme ya da şekil değiştirme yeteneği sonrasında orijinalliğini koruyarak eski haline dönebilen bir süzülme yeteneği gösterir.
- Çok yoğun çalışma ortamlarında sürekli bir şekilde baskıya maruz kalsa da yorulmaya karşı dayanıklıdır.
- Özellikle alaşımlar ille üretilmiş malzemelerde aşınmaya karşı yüksek direnç yer alır.
Yay Çeliği Malzemeleri Nelerdir?
Yay çeliği malzemesi olarak kullanılacak bir malzemede öncelikli olarak iyi bir esneme kabiliyeti, kırılmaya karşı çok üst düzeyde bir güvenlik ve yüke karşı yüksek bir dayanıklılık talep edilir. Üretimde yüzeyde oluşacak çeltiğin sağlayacağı etki, ısıl işlemin oluşturabileceği çatlama ve yüzeyde dekarbürizasyon istenmeden yüzey pürüzsüzlüğü, kimyasal sertleştirme ve kumlama gibi etkiler ile çalışabilecek malzemeler istenir.
Yay Çeliği Kimyasal Özellikleri Nelerdir?
Talep edilen nitelikleri oluşturabilecek şekilde de bu tip bir üretimde kullanılacak çelik malzemelerde kimyasal analiz açısından bakıldığında aşağıda ifade edilebilecek bir içerik bulunması gerekir.
- Karbon(C) içeriği %0,5 ile %1,0
- Esneklik sağlayacak düzeyde Silisyum(Si-Silikon)
- Sertleştirme sağlayacak düzeyde Manganez(Mn)
- Yorulma direncini arttıracak ve aşınmaya karşı koruyacak şekilde alaşımlı malzemelerde Molibden(Mo), Krom(Cr), Vanadyum(V), Nikel(Ni) ve Tungsten(W) gibi elementler
Yay Çeliği Kaliteleri Nelerdir?
Endüstriyel uygulamalarda Amerikan, Alman veya Avrupa standartlarına göre değişen ürünlerde özellikle alaşımın içeriği gibi noktalara göre kalite de değişmektedir.
SAE 5160 çelik; karbon, krom ve manganez alaşımı ile yüksek dayanıklılık, yorulma direnci ve yüksek performans ile özellikle otomotiv sanayinde çok sık kullanılmaktadır. Yine AISI 1074/1075 yüksek karbonlu çelik türleri de karbon ve manganez içerikli alaşımsız yapıları ile ısıl işlem sayesinde yüksek sertlik kazanırken, ekonomik bir tercih olarak özellikle düz yay veya tarım aletlerinde sıklıkla tercih edilmektedir.
Ayrıca yüksek karbonlu AISI 1095 çelikleri el aletleri ve saat yaylarında ve yine Krom-Vanadyum çeliği olarak AISI 6150 ise havacılık ve savunma ile makine yaylarında tercih edilmektedir.
Yay Çeliği Isıl İşlem Türleri Nelerdir?
Farklı kalitelerde yaygın kullanılan daha önce sayılmış çelikler dışında yine AISI 9260, 17-7PH paslanmaz çelik, 301/302 paslanmaz çelikleri gibi birçok malzeme türünde yaygın olarak uygulanan ısıl işlemler öncelikle sertleştirme ve sonrasında temperleme aşamaları ile ıslah şeklinde de ifade edilebilir.
Tavlama, sertleştirme, temperleme, östenitleme ve karbürizasyon/karbonitrasyon gibi değişen işlem türleri ile bu çeliklerde güçlendirme, daha fazla aşınma direnci, dayanıklılık, sertlik ve mukavemet elde edilirken; bu ısıl işlem türlerinin tamamı DEMSA Isıl İşlem olarak bünyemizde de sunulmaktadır. Bu sayede yay çeliği otomotiv, havacılık, uzay, makine, beyaz eşya, yedek parça sanayi ve inşaat gibi sektörlerde kullanılabilmektedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Yaylar hangi metalden üretilir?
Yay üretiminde yüksek dayanıklılık, elastik bir özellik, aşınmaya karşı direnç ve sertlik elde edilmesi için karbon düzeyi yüksek olan alaşımlı veya alaşımsız çelikler tercih edilir.
Yay çeliği malzemesi nedir?
Bu özel çelik malzeme bükme veya sıkıştırma sonrasında orijinalliğini yitirmeden eski haline geri dönebilecek şekilde özellikle %0,5 ile %1,0 gibi değerler arasında karbon içeriğine sahip çeliktir.
Yay çeliklerinde paslanma olabilir mi?
Paslanma bu çeliklerde de görülebilen bir durum olduğu için yüksek karbon oranından dolayı paslanmaya karşı korunma açısından yağlama gibi işlemler yapılması gerekir.