ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

Transkript

1 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ Malzeme Malzeme Bilgisi Bilgisi PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ 1

2 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) Bazı metal alaşımlarının sertlik ve mukavemeti, soğuk deformasyon veya uygun ısıl işlem teknikleri ile arttırılabilir. Isıl işlem yöntemlerinin önemlilerinden birisi de çökelme sertleştirmesi veya yaşlandırma sertleşmesidir. Çökelme sertleştirmesi, matris fazı içerisinde küçük ikinci faz parçacıklarının (çökelti fazı) homojen bir şekilde dağılmasının sağlandığı bir ısıl işlem tekniğidir.

3 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) Çökelme Sertleşmesi Görülen Al Alaşımları: 1)Al-Mn 3)Al-Cu 5)Al-Mg-Si 7)Al-Zn-Mg-Cu 2)Al-Mg 4)Al-Cu-Mg 6)Al-Zn-Mg Çökelme Sertleşmesi Görülen Cu Alaşımları: 1)Cu-Be 2)Cu-Co Çökelme Sertleşmesi Görülen Fe Alaşımları: 1)Fe-C 2)Fe-N Çökelme Sertleşmesi Görülen Ni Alaşımları: 1)Ni-Cr-Ti-Al Çökelme Sertleşmesi Görülen Paslanmaz çelikler: Çökelme ile sertleştirilebilen yarı-östenitik paslanmaz çelikler Çökelme ile sertleştirilebilen martenzitik paslanmaz çelikler Çökelme ile sertleştirilebilen östenitik paslanmaz çelikler

4 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) Çökelme sertleşmesinin bir alaşım sistemine uygulanabilmesi için iki önemli şart vardır. 1- Belirli bir sıcaklıkta bir elementin diğer element içerisinde çözündüğü tek bir katı eriyik fazına sahip olması gerekir (örneğin Al-Cu faz diyagramında solvüs eğrisinin üzerindeki fazı bu özelliği sağlar) 2- Bu katı eriyik fazı, oda sıcaklığına yavaş soğutulduğunda iki farklı katı faza dönüşebilmesi gerekir (örneğin Al-Cu faz diyagramında solvüs eğrisinin altında yapı + θ katı fazlarına dönüşür)

5 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) İŞLEM AŞAMALARI 1- Çözeltiye alam ısıl işlemi (solüsyona alma işlemi) 2- Hızlı soğutma 3- Çökelme (yaşlandırma) ısıl işlemi

6 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) İŞLEM AŞAMALARI 1- Çözeltiye alma ısıl işlemi (solüsyona alma işlemi): Al-%4Cu alaşımını örnek olarak vererek bu aşamayı açıklayalım Alaşım tek fazlı ( )bir yapı elde etmek için solvüs eğrisinin üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtılır ve alaşımdaki bütün fazların tek faz ( )içerisinde çözünmeleri sağlanıncaya kadar bu sıcaklıkta bekletilir. Pratikte mümkün olan en yüksek sıcaklık en hızlı difüzyonu elde etmek için kullanılır. Örneğin, Al-%4Cu alaşımında 548 C ötektik sıcaklığına sahiptir ve çözündürme ısıl işlemi normal olarak C arasında gerçekleşir.

7 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) İŞLEM AŞAMALARI 1- Hızlı soğutma: Al-%4Cu alaşımını örnek olarak vererek bu aşamayı açıklayalım Çözeltiye alma ısıl işleminden sonra alaşım düşük sıcaklığa (genelde oda sıcaklığına) kadar hızlı olarak soğutulur (suda soğutma yeterlidir). Soğutma ortamı oda sıcaklığında genelde sudur. Suda hızlı soğutulan alaşımın yapısı, aşırı doymuş kararsız katı çözeltisi şeklindedir. Aşırı doymuş kararsız katı çözelti yapısına sahip alaşım, yumuşak ve düşük dayanım özelliklerine sahiptir.

8 ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (Yaşlandırma Sertleşmesi) İŞLEM AŞAMALARI 1- Çökelme (yaşlandırma) ısıl işlemi Al-%4Cu alaşımını örnek olarak vererek bu aşamayı açıklayalım Aşırı doymuş kararsız katı çözelti halindeki alaşımın içerisinde, β çökelti fazının ince parçacıklar halinde oluşmaya başlamasını sağlama işlemidir. Yaşlandırma işlemi, ya oda sıcaklığında veya oda sıcaklığı ile solvüs sıcaklık eğrisi arasındaki bir sıcaklık değerinde gerçekleştirilir. Oda sıcaklığında yapılan yaşlandırmaya tabii yaşlandırma denir. Oda sıcaklıklarının üzerindeki sıcaklıklarda yapılan yaşlandırma işlemine de suni yaşlandırma denir. Endütriyel ekonomiklik açısından çok uzun süre beklenerek tabii yaşlandırma pratik olmadığı için suni yaşlandırma tercih edilir.

9

10 Hızlı soğutma sonucu oluşan aşırı doymuş fazı Yaşlandırma işlemi sonucu oluşan aşırı doymuş fazı içerisnde meydana gelen β faz çökeltileri.

11

12 12

13

14

15 DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM