özellikte ve biçimde hazırlanmasını hedef alan bilim ve teknoloji dalıdır. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir?

Transkript

1

2 Metalurji Nedir? Metal ve alaşımların, cevher veya metal içeren hammaddelerden, kullanım sürecine uygun kalitede üretilmesini, saflaştırılmasını, alaşımlandırılmasını, şekillendirilmesini, korunmasını, ve "üretim - kullanım" ömrü içindeki çevresel kaygı ve sorumlulukları da dikkate alarak insanların ihtiyaçlarına cevap verecek özellikte ve biçimde hazırlanmasını hedef alan bilim ve teknoloji dalıdır. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Nedir? Doğal hammaddelerden metal, plastik, seramik, kompozit v.b. her türlü malzeme üretimini gerçekleştiren ve malzemelerin içyapısını değiştirerek özelliklerini geliştiren mühendislik alanıdır.

3 Metalurji ve Malzeme Mühendisliğinin Önemi Đnsanoğlu, hayatı için gerekli alet ve vasıtaları yapmak maksadıyla malzeme kullanmak zorundadır. Ülkelerin kullandıkları metal ve malzeme miktarları teknolojik gelișmenin bir göstergesi olarak kabul edilmektedir. Metalurji sektörü, bir ülkenin ağır sanayinin temelini olușturur. Metalurji ve Malzeme Bilimi, metallerle birlikte seramikleri (porselen, fayans, tuğla, kiremit, cam, ateș tuğlası, refrakter malzemeler, özel sermetler, vb.malzemeleri), organik yapı malzemelerini (özellikle polimerler gibi plastikleri, kauçuk maddesini), çimento, ahșap, fiber ve kompozit malzemeleri, elektrikelektronik ve manyetik malzemelerini, dișçilik ve tıpta kullanılan malzemeleri, yakıt malzemelerini ve bunların özelliklerinin geliștirilmesini ve üretimini inceleyen bilim dalıdır.

4 Metalurji ve malzeme mühendisliği, insanlığın ihtiyaç duyduğu, geleceğe dönük mühendislik malzemelerinin, çevresel sorumlulukların da göz önünde tutulduğu üretim yöntemleriyle üretilmesi ve geliştirilmesi, ancak "teknolojikekonomik-ekolojik" denge bileşenlerinin her birinin zorunluluk arz ettiği mühendislikler arası bir misyon ve strateji odaklı bir çalışma süreciyle mümkün olabilmektedir. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği günümüzde kimya, makine, inşaat, uzayuçak, elektrik-elektronik, çevre ve tıp alanlarına yayılmış çok disiplinli bir bilim ve teknoloji dalı olarak gelişmesini sürdürmekte ve verimlilik, enerji ve hammadde üçlüsü ile uyum içinde olan üretim süreçlerinin sektöre kazandırılmasında önemli rol oynamaktadır. Son yıllarda Metalurji ve Malzeme Mühendisliğindeki gelişmeler, genel olarak Metalurjik proseslerin optimizasyonu, nümerik simülasyon ve modelleme üzerine yoğunlaşırken, çevresel Metalurji uygulamalarında da, çevre kirliliğine yol açmayacak nitelikte atılabilir atık üretmek, de-metalize edilmiş (metal iyonlarından arındırılmış) çözeltiyi kullanılabilir su halinde sisteme geri döndürme şeklinde atık su de-metalizasyonu, ikincil kaynakların yeniden değerlendirilmesine yönelik reaktör ve proseslerin tasarımı (ve geliştirilmesi) gibi konular önde gelmektedir.

5 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, hammadelerden başlayarak, metal, seramik ve polimer esaslı malzemelerin üretilmesini; üretilen malzemelerin özelliklerinin çeşitli sanayi dallarındaki ihtiyaçlara uygun hale getirilmesini konu alan bir mühendislik dalıdır. Havacılık başta olmak üzere, savunma sanayii, ağır sanayii, kimya sanayii, enerji, haberleşme, taşıma ve diğer sektörlerin ihtiyaç duyduğu üstün performanslı ürünlerin geliştirilmesi ve üretilmesi, ilerleyen teknoloji ve günümüzdeki pazar şartlarının kaçınılmaz gereğidir. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği bu tür ihtiyaçlara cevap verebilen üstün malzemeleri geliştirmiş ve ilerleyen teknoloji ile birlikte daha üstün olanları geliştirmeyi hedeflemektedir. Metalurji ve Malzeme Mühendisliği bölümlerini tercih edecek adaylarda şu özellikler olmalıdır; Yeni teknolojilere karşı ilgi duymak. Karmaşık problemlerle uğraşmayı sevmek. Yeni ortamlara, değişime ve sıkı çalışma temposuna uyum sağlamak, El becerilerine hakim olmak, üretken olmak, Öğrendiğini uygulama becerisine sahip olmak.

6 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü nün VĐZYONU Çağın gerektirdiği bilgilerle, metalurji ve malzeme biliminde ülkenin eğitim, öğretim, araştırma ve uygulama ihtiyaçlarını karşılayacak bilgi ve teknolojiyi üreterek, uluslar arası düzeyde, bilimsel ilerlemeyi hedefleyen bir bölüm olmak. Kendine bir hedef seçerek, girişimci olmak, üreteceği malzeme için plan kurmak ve geleceğin sanayi lideri olmak üzere kendini yetiştirmek

7 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümünde kazanılan beceri ve davranıșlar Analitik düșünme yeteneğini Mühendislik yaklașımını Matematiksel ifade yeteneğini Araștırma ve öğrenme yeteneğini Öğrenmeyi öğrenme yeteneğini Yazılım projesini geliștirme yeteneğine sahip olması Takım çalıșması ve yönetim tekniklerine uyumlu olması Etkili iletișim tekniklerini kullanabilmesi Yazılı ifade kabiliyetini geliștirmesi Profesyonel davranıș ve etik değerlere sahip olmayı öğretir.

8 Amacımız; Matematik, fizik, kimya, fizikokimya ve temel mühendislik konularında güçlü bir altyapıya sahip ve bunları alanında kullanabilen mezunlar yetiştirmek, Modern mühendislik uygulamaları için gerekli teknikler ve donanımlar konusunda bilgi sahibi ve bu bilgileri tasarım, uygulama ve iletişim alanında etkili kullanabilen mezunlar yetiştirmek, Metalurjik üretim yöntem parametreleri arasındaki ilişkiler ile tanımlı/tanımsız malzemelerin yapı-özellik-işleme-performans ilişkilerini standart veya tasarlayacağı deneysel yöntemlerle karakterize etme ve sonuçları yorumlama yeteneğine sahip mezunlar yetiştirmek, Metalurji ve malzeme bilimi ve mühendisliğindeki temel kavramları bilen ve her türlü malzemeyi yapı-özellik-işleme-performans ilişkileri çerçevesinde değerlendirebilen mezunlar yetiştirmek, Metal ve metal dışı mühendislik malzemelerinin doğal ve ikincil kaynaklardan üretilmesine, şekillendirilmesine, işlenmesine, korunmasına ve yüzey işlemlerine yönelik yöntem ve teknolojileri derinlemesine bilen ve bunların uygulanmasına ve geliştirilmesine katkı verebilecek mezunlar yetiştirmek, Mühendislik problemlerini tanımlayabilen, çözüme uygun malzeme, sistem, ürün ve yöntem seçebilen, tasarlayabilen ve bunları kaynakların ve doğanın korunması ve kaliteli üretim öngörüsü ile ekonomik temelleri olan projelere dönüştürebilecek mezunlar yetiştirmek, Mesleki ve etik sorumluluk bilinci oluşmuş, çağdaş ve toplumsal gelişmeleri takip eden, yorumlayan, etkin yazılı ve sözlü iletişim kurabilen, takım çalışmasına yatkın ve sürekli öğrenme gereğini algılamış mezunlar yetiştirmektir.

9 Tarihçe ve Gelișim Gazi Üniversitesi Teknoloji Fakültesi bünyesinde 2010 yılında Metalürji ve Malzeme Mühendisliği bölümü olarak kurulmuștur. Ancak bölüm alt yapısı ve öğretim elemanı kadrosu; temelleri 1926 yılına kadar dayanan Metal ve Döküm Öğretmenlik programlarından olușmaktadır. Bu durum teorik ve uygulama eğitimlerinin bașarısını artıracağı düșünülmelidir eğitim-öğretim yılında yüksek lisans ve doktora eğitimine bașlamıștır. Eğitim Öğretim Lisans programındaki dersler beșinci döneme kadar mühendislik ve malzeme bilimine temel olușturacak fizik, kimya, mekanik ve malzeme yapısı ile özellikleri arasındaki ilișkileri belirleyen derslerden olușmaktadır. Beșinci dönemden sonra ise mesleki teorik ve uygulamaların ağırlıklı olarak aktarıldığı teorik ve uygulamalı derslerden meydana gelir. Diğer mühendislik fakültelerinden farklı olarak; öğrencilerin uygulama becerilerinin geliștirilmesi amacıyla yedinci dönemde sanayi çalıșması olan ĐȘYERĐ EĞĐTĐMĐ uygulaması yaptırılmaktadır.

10 Bölümümüzde eğitim-öğretim çalıșmaları; 12 profesör 4 doçent 8 yardımcı doçent 1 araștırma görevlisi 2 öğretim görevlisi olmak üzere 27 öğretim elemanı ile sürdürülmektedir.

11 Bölümümüzden mezun olan mühendislerimizin çalıșabileceği bașlıca sektörler șunlardır; Demir-Çelik Sanayi Demir-Dıșı Metal Üretim Sanayi Cam, Seramik ve Refrakter Sanayi Döküm Sanayi Savunma Sanayi Makine imalat Sanayi Otomotiv ve Otomotiv Yan Sanayi Uçak ve Gemi Đmalat Sanayi Plastik Teknolojisi Kaynak Malzemeleri Üretimi Sanayi Metal Șekillendirme ve ișleme Sanayi Yüzey ișlemleri ve Kaplama Sanayi Elektrik-Elektronik Malzeme Üretimi Manyetik Malzeme Üretimi Biomedikal Malzeme Üretimi Kalite Kontrol ve Gözetim Șirketleri Haddehane tesisleri Extrüzyon sanayi Presleme ile üretim sanayi Toz metalurjik malzeme üretim tesisleri Kaynak tesisleri Kaplama sanayi Hasarsız muayene tesisleri Mekanik test laboratuarları X-ıșını ile analiz laboratuarları

12 TÜRKĐYE DE METALURJĐ ve MALZEME MÜHENDĐSLĐĞĐ EĞĐTĐMĐ Uzun yıllar boyunca Türkiye'nin Metalurji Mühendisi ihtiyacı, Sümerbank, Etibank, M.T.A.,vb. kurulușlarca, özel olarak seçilmiș elemanlara yurt dıșında eğitim yaptırılarak sağlanmıștır. Ancak 1962 yılından sonra ilk defađ.t.ü. Maden Fakültesi bünyesinde Metalurji Mühendisliği Bölümü kurulmuștur. Ülkemizde 40. yılını dolduran Metalurji Mühendisliği eğitimi, bugün, kimya, makina, inșaat, uzay-uçak, elektrik-elektronik, çevre ve tıp alanlarına yayılmıș çok disiplinli bir bilim ve teknoloji dalı olarak gelișmesini sürdürmekte ve verimlilik, enerji ve hammadde üçlüsü ile uyum içinde olan üretim süreçlerinin sektöre kazandırılmasında önemli rol oynamaktadır. GELECEĞĐNĐZĐÇĐN ÖĞRENĐMĐNĐZ SIRASINDA; Yabancı dil Modelleme/simülasyon Yazılım Mesleki kitap/dergi yayınları takip etmek Pazarlama Đșletme Ekonomi Yurtdıșı deneyim gibi faaliyetler sizi çok farklı kılacaktır.

13 METALURJĐ TARĐHĐ Tarihi açıdan metal, önceleri doğal halinde kullanılmıș ve bu da nabit (Saf, tek bir elementten olușmuș mineral) metallerin șekillendirilmesiyle mümkün olmuștur. Đlk kullanılan nabit metaller, bakır ve altındır. Metalurjinin tarihi ile Anadolu Medeniyetlerinin tarihsel gelișimi neredeyse özdeștir. Arkeolojik bulgular bakır üretiminin ilk kez Anadolu ve Đran topraklarında bașladığını göstermektedir. Bakır ve kalay karıștırılarak bakırdan daha sert bir alașım olan bronz (TUNÇ) elde edilebilmiștir. BAKIR + KALAY = TUNÇ (BRONZ) (~ %90 + %10) Anadolu'da kalay bulunmadığı için Hititler, bakır ile arseniği alașımlandırmak suretiyle yeni bir alașım bulmușlar ve bütün bu gelișmeler de tunç çağının bașlangıcına yol açmıștır.

14 Metalurji, konusu itibarıyla; 1- Üretim metalurjisi 2- Fiziksel metalurji 3- Proses metalurjisi olarak ayrı ayrı ele alınabilir. Üretim metalurjisi, Gerek doğada mevcut cevherlerden, gerekse metal içeren hammaddelerden veya ikincil kaynaklardan (hurda, artıklar, v.s.) fiziksel ve kimyasal yöntemlerle saf metallerin veya alașımların üretimi konularını kapsar. Malzeme Metallerin ve genellikle malzemelerin içyapı-özellik iliăkilerini araătıran, malzemelerin iç yapısını değiătirerek özelliklerini geliătiren alandır. Proses Metalurjisi Metalurji ve malzeme proseslerinin bağlı olduğu esasları araștıran alandır. Proses Metalurjisi termodinamik, kinetik, akıșkanlar mekaniği ve ısı transferi gibi bilim dallarından yararlanarak proseslerin nasıl kontrol edilebileceğini araștırır.

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26 Malzeme Gereksinimi Bütün mühendislik bilim dalları (Makine, Đnșaat, Elektrik, Havacılık vb.) malzeme ile yakından ilișkilidirler. Yapılacak olan bir köprü, bir otomobil, bir hesap makinesi, ne olursa olsun mühendisler, kullanacakları malzemeyi çok iyi tanımak zorundadırlar. Yukarıda sözü edilen eșyaların hemen hemen hiç biri tek bir malzemeden yapılmamaktadır ve bunlar çok çeșitlidir.

27 Bu geniș malzeme tayfı içinde mukavemet, elektrik iletkenliği, ısıl iletkenlik, korozyon vb. gibi kriterleri göz önüne alarak seçim yapılması zorundadır. Bütün bu kriterlerin yanı sıra en önemli kriterlerden biri de ekonomikliktir. Bir çok yeni mühendislik dizaynı tamamen yeni malzeme geliștirilmesine bağlıdır. Örneğin teorisi daha 17. yy'da bilinmesine rağmen türbin ve motorlar ancak 19. yy'da yapılabilmiștir. Bunun nedeni yüksek sıcaklıklara ve korozyona dayanıklı malzeme gereksinimidir. Malzemenin istenen bir çok değișik özellikleri onların değișik düzeylerde (atom seviyesinden, faz seviyesine kadar) iç yapıları ile ilișkilidir.

28

29 Malzemelerin șekil değiștirme kabiliyetlerine göre sınıflandırılması : 1. Elastik Malzemeler: Yük etkisi altında șekil değiștirip, yük kalkınca yeniden ilk șekline dönen malzemelere elastik malzemeler denir. Elastik davranıșı en iyi simgeleyen eleman yaydır. Lastik ve kauçuk elastik malzemelere örnek olarak verilebilir.

30 2. Plastik Malzemeler: Yük etkisi altında șekil değiștirip, yük kalkınca yeniden ilk șekline dönmeyen, kalıcı șekil değișimi bırakan malzemelere plastik malzemeler denir. Bu davranıșa en iyi örnek kildir.

31 3. Elasto-plastik Malzemeler: Bu tip malzemeler yükün mertebesine bağlı olarak hem elastik, hem de plastik davranıș gösterirler. Çelik gibi bir çok yapı malzemesi bu tip davranıș gösterirler.

32 Malzemelerin iç yapıya göre sınıflandırılması 1. Fiziksel Yapı: Fiziksel özellikleri açısından malzemeler homojen, heterojen, izotrop ve anizotrop malzemeler șeklinde gruplandırılabilir.

33

34 Malzemelerinin değișik özellikleri vardır. Bunları genel olarak; mekanik, fiziksel, kimyasal, fiziko-kimyasal, termal, elektriksel, akustik ve optik șeklinde gruplamak olanaklıdır. Malzemelerin bazı özellikleri diğer özellikleri ile ilișkilidir. Örneğin, fiziksel özellikler, mekanik özellikleri doğrudan etkiler. Bazı özellikler malzemenin yapıdaki fonksiyonuna göre ön plana çıkar. Malzemelerin tasarım ve üretim așamalarında sorun yașamamak için bir çok özelliğin önceden bilinmesi gerekir. Malzemelerin özellikleri farklı deney yöntemleri ile belirlenir. 1. Kalite kontrol deneyleri: Belirli malzemelerin standart veya șartnamelerde belirtilen özellikleri sağlayıp sağlamadığı kontrol edilir. Bu deneyler laboratuvar veya üretim yerinde yapılabilir. Malzemelerin özellikleri farklı deney yöntemleri ile belirlenir. 2. Kıyaslama deneyleri: Belirli ortamlarda kullanılacak farklı malzemeleri aynı koșullarda kıyaslamalı olarak denemek suretiyle uygun malzeme seçimi amacıyla yapılır. 3. Araștırma-geliștirme deneyleri: Bu tip deneyler daha özel olup, yeni malzemelerin geliștirilmesine veya bilinen malzemelerin bazı özelliklerinin düzeltilmesine yöneliktir.

35 Malzeme çeșitleri; - metaller ve alașımları, - polimerler, - seramikler, - kompozitler, - yarı iletkenler - biyomalzemeler olarak sınıflandırılabilir.

36 Metaller ve alașımları; Çelik, alüminyum, magnezyum, çinko, dökme demir, titanyum, bakır gibi malzemelerdir. Metallerin karakteristik özellikleri, Element olarak veya bunların alașımlarının kristalin yapıya sahip olmaları, ısıyı ve elektriği iyi iletmeleri, diğer malzemelere göre izafi olarak daha sağlam ve daha tok olmaları, sünek ve plastik șekillenebilir olmaları ve darbelere dayanıklı olmaları șeklinde sayılabilir.

37

38

39

40

41

42