KAYNAK UYGULAMASI DİFÜZYON KAYNAĞI

Benzer belgeler
2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

TİTANYUM ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

Faz Dönüşümleri ve Faz (Denge) Diyagramları

Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KATI HAL KAYNAĞI

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

Faz kavramı. Kristal yapılı malzemelerin iç yapılarında homojen ve belirli özellikler gösteren bölgelere faz (phase) adı verilir.

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

MAGNEZYUM ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

Ç l e i l k i l k e l r e e e Uyg u a l na n n n Yüz ü ey e y Ser Se tle l ş e t ş ir i me e İ şl ş e l m l r e i

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

Kırılma nedir? Bir malzemenin yük altında iki veya daha fazla parçaya ayrılması demektir. Her malzemede kırılma karakteri aynı mıdır? Hayır.

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

ÖZEL METALLARIN BAŞKA METAL VE METAL OLMAYANLARLA BİRLEŞTİRİLMESİ EB KAYNAĞI DİRENÇ KAYNAĞI

Faz dönüşümünün gelişmesi, çekirdeklenme ve büyüme olarak adlandırılan iki farklı safhada meydana gelir.

Q - ELEKTRON TÜBÜ VE VAKUM DONANIMININ SERTLEHİMLENMESİ

VI. SERTLEHİMDE İLAVE METALLER

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

SÜPERALA IMLAR. Yüksek sıcaklık dayanımı

Faz ( denge) diyagramları

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

EK VI KAPİLER YÜKSELMESİNİN HESAPLARI

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

CALLİSTER FAZ DİYAGRAMLARI ve Demir-Karbon Diyagramı

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

POTANSİYEL - ph diyagramları

ELASTİK PLASTİK. İstanbul Üniversitesi

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Chapter 9: Faz Diyagramları

TİTANİUM VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI TİTANİUMUN NİTELİKLERİ

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

2-C-1 - BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ YAPISAL SERTLEŞME. Genel mülâhazalar

Çeliklerin Fiziksel Metalurjisi

DEMİR DIŞI METALLERİN KAYNAĞINA GİRİŞ

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KAYNAĞI İÇİN İLÂVE METALLAR

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

IV - ANA METALLE İLAVE SERTLEHİM (LEHİM) METALİNİN UYGUNLUĞU

KAYNAK KOŞULLARI ALTINDA SERTLİK-SOĞUMA PARAMETRELERİ EĞRİLERİ-2

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

IX NİKEL VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

11/6/2014 İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ. MEKANİK ve MUKAVEMET BİLGİSİ MEKANİK VE MUKAVEMET BİLGİSİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

SÜPER ALAŞIMLAR Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

NİOBİUMUN KAYNAĞI. DEMİR DIŞI METALLERİN KAYNAĞI,Burhan Oğuz,OERLIKON Yayını

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Difüzyon (Atomsal Yayınım)

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

BAZI ÖRNEKLER Soru 1 - Soru 2 -

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

BAKIR VE ALAŞIMLARININ DİRENÇ KAYNAĞI BAKIRLAR

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı

Difüzyon kaynağı (Diffusion welding); birleştirmek üzere eşleşmiş iki yüzeyin, malzemelerin ergime noktaları altındaki bir sıcaklıkta, malzemelerde

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

Çelik Hasır Kaynak Elektrotları

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

Yeniden Kristalleşme

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

PLASTİK ŞEKİL VERMEDE METALURJİK ESASLAR

Paslanmaz Çeliklerin Kaynak İşlemi Esnasında Karşılaşılan Problemler ve Alınması Gereken Önlemler Paslanmaz çeliklerin kaynak işlemi esnasında

NİKEL ESASLI REZİSTANS ELEMENTLERİ

II-A BAKIR VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

TAKIM ÇELİKLERİ İÇİN UYGULANAN EROZYON İŞLEMLERİ

Mühendislik Mimarlık Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü

MALZEME BİLGİSİ. Katılaşma, Kristal Kusurları

ÇEV-220 Hidrolik. Çukurova Üniversitesi Çevre Mühendisliği Bölümü Yrd. Doç. Dr. Demet KALAT

SİLİSYUM ESASLI İNTERMETALİK BİLEŞİKLER

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

Transkript:

KAYNAK UYGULAMASI DİFÜZYON KAYNAĞI Sertlehimlemenin yakını sayılabilecek bu süreç(*), aynı ölçüde Zr parçalarının birleştirilmelerine uygundur. Bunda herhangi bir sertlehim ilâve metali akmaz; birleştirilecek alanlar galvanik ya da kimyasal olarak ince bir element tabakasıyla kaplanır, bu tabaka ana metalla alçak ergimeli bir ötektik oluşturur. Zr için özellikle Fe, Cu, Cr ve de Mn ve Si uygun düşmektedir. Nikel de metalürjik açıdan uygun düşmekteyse de, reaktör alanında, hidrojen absorpsiyonunda katalizör rolü oynaması itibariyle sakıncalı olmaktadır. Fe ve Cr için difüzyon sıcaklığı 980 C mertebesinde olup bastırma süresi yakl. 2 dak., basıncı yakl. 10 kp/mm : kadardır. Zircaloy ile paslanmaz çeliğin difüzyon kaynağı, zircaloyun yüksek fiatı dolayısiyle malzemeden tasarrufu amaçlayan endüstrileri ilgilendiren bir süreçtir. Nükleer endüstri, özellikle artıkların yeniden işlendiği fabrikalarda, bu birleştirme sorunuyla karşı karşıya bulunmaktadır. Zircaloy/çelik birleştirmeleri sıvı faz halinde difüzyon kaynağı yoluyla, halen geliştirilmekte olup 1000 C'ın hafifçe üstünde sıcaklıklarda Fe-Zr ötektiği oluşmaktadır. Bununla birlikte, difüzyon bölgelerinde kırılgan metallararası kalın birleşim tabakaları da oluşur. Bu tür bğlantıların çekme mukavemeti yakl. 150 MPa olmakla birlikte birbiri üzerine sıcak geçmiş konik çelik (dişi) ve zircaloy parçalarının bütünüyle iyi bir mukavemet (R m = 545 MPa) arzettikleri görülür. Difüzyon kaynağıyla oluşan metallararası birleşiklerin kalınlığını sınırlamak ve dolayısiyle de birleşmelerin mekanik karakteristiklerini artırmak olanağı vardır. Fe-Zr ötektiği oluşmasıyla elde edilenden daha dayanıklı birleştirmeler sağlanırken de zircaloyun dokusal dönüşümünden kaçınmayı amaçlayan çalışmalar aşağıda özetlenmiştir (Paslanmaz çeliğin bileşimi: C = 0.028; Cr = 18.09; Ni = 9.2): Yüzeyler alümin 24 h veya zımpara bezi 1200 ile parlatılmadan sonra bir flüonitrik eriyik içinde bir kimyasal dekapaj yapılmış (fiziksel temasın teessüsünü kolaylaştırmak için). Oda sıcaklığından 750 C'a kadar ısıtma süresince 50 MPa'lık bir fazla basınç uygulanmış; 750 C'a varılınca (kaynak θ > 85O C'ta yapılmışsa) basınç 2 MPa'a; veya (kaynak θ 850 C de yapılmışsa), 10 MPa 'a indirilmiş ve işlemin sonuna kadar bu değerde tutulmuş. Kaynak sıcaklığı zircaloyun ya α alanında (750 ve 800 C), ya da iki fazlı α + β alanında (850 ve 920 C) olmuş. Sıcaklıkta isoterm tutma süresi 1 dak. dan 6 saata kadar değişmiş

Şekil: 302 a Fe-Zr denge diyagramı.

Şekil: 302 b Cr-Zr denge diyagramı Fe-Zr denge diyagramı (Şekil 302 a) bir ZrFe 2 metallararası bileşikle 800 C civarında bir ötektoid dönüşümü öngörüyor. Cr-Zr diyagramı da bir ZrCr 2 metallararası bileşiği öngörüyor. Fe, Cr, Ni, Zr elementlerinin üçlü ve dörtlü diyagramları bilinmediğinden, difüzyon bölgesinin mikro içyapısal bileşenlerinin saptanması her zaman mümkün olmayacaktır. Tetkik edilmiş sıcaklık aralığında zircaloy, malzemenin mekanik karakteristiklerine zarar verici içyapısal değişmeye (β alanına geçiş) uğramaz. 800 C'ta veya bundan aşağı sıcaklıklarda yapılmış kaynakların mikrografik analizinde, iki ana metal arasında mahiyeti belirlenemeyen çok ince (1-2 n) bir şerit görülüyor. Bu sıcaklığın üstünde yapılmış kaynaklarda ise şunlar görülür: Çeliğe bitişik, bundan öncekinden daha kalın ve daha muntazam bir şerit; Kaba α zr iğnelerinden ve soğuma sırasında β zr 'in dönüşümü sonucu ötektoidden oluşmuş bir Widmanstâtten dokusu α fazı oranı, α eşiteksenli tane dokusunu muhafaza etmiş olan zircaloya doğru, şeritten itibaren artar (Şekil: 303).

Şekil: 303 1 sa süreyle 900 C'ta kaynak edilmiş bir birleştirmede oluşan difüzyon bölgesinin mikrografisi. Aşağıdaki tabloda 750 ile 920 C arasında gerçekleştirilmiş birleştirmelerin çekme mukavemeti ölçü sonuçlan görülür. Kopma, ölçülebilir bir uzama olmadan muhtemelen iki metallararası birleşiğin yüzeyarasında vaki oluyor zira kopmuş yüzeylerin herbirinin bileşimleri farklıdır. Birleştirme az sünek olup keyfiyet, sonuçların dağınıklığını izah ediyor. Kaynak koşullarına göre birleştirmelerin çekme mukavemeti (MPa) Şekil 304, 800 ve 920 C sıcaklıkları için isoterm tutma süresinin fonksiyonu olarak birleştirmelerin çekme mukavemetinin gelişmesini gösterir. Her eğri, kaynak süresinin alçaklığı oranında daha uzun bir süreye tekabül eden bir optimum arzeder: 920 C'ta yakl. 5 dak.; 800 C'ta, 1 sa.

Şekil: 304 800 ve 920 C sıcaklıklarda isoterm tutma süresinin fonksiyonu olarak çekme mukavemetinin gelişmesi. Bu optimum, kaynak sırasında aynı anda müdahale eden iki olgunun birbirleriyle yarışmasından meydana gelmiş gibidir: Yüzeylerin başlangıç pürüzlülüğünden hasıl olan bakiye kusurların giderilmesi, Metallararası birleşiklerin kalınlığının difüzyon yoluyla artması. Şekil: 305 Kaynak sıcaklığının fonksiyonu olarak çekme mukavemeti nin gelişmesi (t = 30 dak. ve I sa.)

Gerçekten, optimal isoterm tutma süresinin altında, geriye kalmış (bakiye) kusurların difüzyon yoluyla giderilmesi yetersiz olup bu değerin üstünde ise, metallararası birleşiklerin büyümesi, birleştirmelerin çekme mukavemetinin azalmasına götürür. Şekil 3O5'de, kaynak sıcaklığının fonksiyonu olarak birleştirmelerin çekme mukavemetlerinin gelişmesi görülür. Bu gelişme 30 dak. ve 1 sa. tutma süreleri için verilmiştir. Sadece 1 sa.'lik süreye tekabül eden eğri, belirgin bir optimum arzediyor ki bu, yukarda olduğu gibi izah edilebilir. Optimal kaynak koşullarında (1 sa. 800 C, 50 10 MPa veya 5 dak. 920 C, 50 2 MPa), birleştirmelerin elde edilen ortalama çekme mukavemeti değeri 240-270 MPa mertebesinde olup bu değer, paslanmaz çeliğin elastik sınırına (R e ~ 270 MPa) az çok tekabül eder. Birleştirmelerin mukavemeti bu değeri aşamaz gibidir. Gerçekten difüzyon bölgesinde mevcut kusurlar, gerilme yoğunlaşmaları hasıl ederler; ayrıca zircaloy çelik ve difüzyon bölgesinin çeşitli mikroiçyapısal tabakalarının elastikiyet modüllerinin tutmazlığı nedeniyle gerilmelerin dağılımı ve şekil değiştirme homogen değildir.