ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

Transkript

1 :34 1

2 Çinko oda sıcaklıklarında bile deformasyon sertleşmesine uğrayan birkaç metalden biridir. Oda sıcaklıklarında düşük gerilimler çinkonun yapısında kalıcı bozunum yaratabilir. Bu nedenle de çinko metalinin kendisinin bir yapı elemanı olarak kullanımını çok kısıtlar :34 2

3 Çinko metalinin temel kullanım nedeni, onun yüksek korozyon direncine dayanır. Korozyon direnci düşük olan bir metalin yüzeyi çinko ile kaplanacak olursa, yüzeyin korozyona karşı direnci artar. Özellikle ve büyük oranlarda, çeliklerin galvanizleme işlemlerinde çinko kullanılır :34 3

4 Dünya çinko tüketiminin yaklaşık % kadarı çeliklerin galvanizleme işlemlerinde tüketilir. Galvanizli saçlar genellikle m kalınlığında çinko örtüsü ile kaplanmışlardır. Bu kaplama işlemi sıcak daldırma, elektrolitik kaplama, püskürtme ve çinko boyaları sürme yöntemiyle yapılır :34 4

5 Çelik üzerine sürülmüş 75 m kalınlığında bir çinko kaplama, çeliği 30 yıl koruyabilir. Çelik yüzeylerindeki çinko kaplamalar bakır, nikel gibi metal kaplamalara göre üstündür. Çinkonun anodik özelliğinden dolayı, çizik yüzeylerde anot görevi görebilmesi ve bunun sonucu da çeliği dolaylı olarak koruyabilmesidir :34 5

6 Çinko metalinin ikinci en çok tüketim alanı çinko pres alaşımlarının üretilmesindedir. Dünya çinko tüketiminin yaklaşık % 20 i bu alandadır. Çinko alaşımlama amacıyla ve büyük oranlarda pirinçlerin üretiminde kullanılır :34 6

7 Eskiden binaların çatılarında hem korozyona karşı korumak, hem de güzel görünümü nedeniyle, çinko levhalar kullanılırdı. Paris ve Belçika kentlerindeki binaların çatıları halen çinko ile kaplıdır :34 7

8 Çinko levhaların en çok kullanıldığı alan pil ve akü sanayidir. Kuru pillerin dış tüpleri derin çekme yöntemiyle çinko levhalardan yapılır. Kavanoz kapakları, fotogravür mimari süslemeler diğer kullanım alanlarıdır :34 8

9 Tablo 13. Çinkonun bazı mekanik ve fiziksel özellikleri Özgül ağırlık 7.14 Çekme mukavemeti [Mpa] 138 % uzama 50 Ergime sıcaklığı [ C] :34 9

10 Çinkonun genleşme katsayısı çok yüksektir. Çinko oda sıcaklığında da sürünme durumu gösterir. Bazı metallerin düşük sıcaklıklarda gevrek kırılma gösterdikleri bilinmektedir. Çinko ve çinko alaşımları bunlara ilginç bir örnek oluşturur. 10 C ile -15 C arasında gevrek kırılırlar :34 10

11 Çinkonun düşük ergime sıcaklığından ötürü, çinko metali gibi çinko alaşımları da oda sıcaklıkları üstünde sürünme gösterirler. 100 C de çekme mukavemeti 20 C deki değerinin % 60 i kadarıdır. Uzama ise 3 katı kadardır. Bu nedenle 100 C in üzerindeki uygulamalarda dikkatli kullanılmalıdır :34 11

12 Çinko içinde olağan olarak bulunan elementler Pb, Cd, Fe, Cu, Al, Ti, ve Sn dir. Ayrıca belirli özellikleri geliştirmek için alaşım elementleri de katılır. Çinko döküm alaşımları temelde Zn-Al alaşımlarıdır. Aluminyum tane küçültücü olarak da etkilidir. Bu nedenle, pres döküm çinko alaşımlarının (% 4 Al) yapıları ince tanelidir :34 12

13 Zn-Al DÖKÜM :34 13

14 Çinko pres döküm alaşımlarında kullanılacak çinkonun saflığı çok önem kazanır. Alaşım içerisindeki kirlilik önlenmelidir. Döküm alaşımlarının sürünme dirençleri, işlenik alaşımların sürünme dirençlerinden iki kat daha iyidir. Pres döküm alaşımlarının tercih edilmelerindeki en önemli neden budur :34 14

15 Çinko alaşımları genellikle Al, Cu, Pb, ve Cd içerir. İşlenik alaşımlarda katışkıların toplamı %1 i geçmez. Katışkıların işlevi mukavemeti ve biçimlendirilebilirliği artırmaktır. Pres döküm alaşımları arasında en çok kullanılan iki alaşım vardır. Bunlar ZAMAK-3 ve ZAMAK-5 diye bilinir :34 15

16 Tablo 12. ZAMAK alaşımlarının bileşim oranları ve mekanik özellikleri. Alaşım Bileşim [%] Mekanik Özellik Cu Al Mg Çekme Mukavemeti [Mpa] Uzama [%] AG40A (ZAMAK-3) AG41A (ZAMAK-5) :34 16

17 Korozyon direncini etkilediklerinden katışkıların üst sınırları genellikle % 0.1 Fe, % 0.05 Pb, % Cd ve % Sn olarak verilir. Bu değerler aşıldığında korozyon direnci düşer ve tanelerarası çatlamalar belirir :34 17

18 Çinko pres döküm alaşımlarının, diğer metallerin pres döküm alaşımlarına tercih edilme nedenleri, onların düşük sıcaklık (382 C) dökülebilmeleridir. Bunlar için, kullanılan kalıplar, aluminyum, magnezyum veya bakır pres dökümleriyle karşılaştırıldığında 25 yıl boyunca bozulmadan kullanılabilirler :34 18

19 ZAMAK- 3 mikroyapısı. Zn katı çözeltisi dallantıları açık renkli; ötektik koyu renkli Cu Al Mg Z n Kalan