FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Benzer belgeler
Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır.

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Yeniden Kristalleşme

KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Kayma Doğrultusu. Kayma Sistemi Sayısı YMK Cu, Al, Ni, Ag, Au (1 1 1) 12 Fe, W, Mo (1 1 0) HMK Fe, W (2 1 1) Fe, K (3 2 1)

Malzemelerin Deformasyonu

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

Paslanmaz Çelik Gövde. Yalıtım Sargısı. Katalizör Yüzey Tabakası. Egzoz Emisyonları: Su Karbondioksit Azot

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

Bölüm 4: Kusurlar. Kusurlar

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Türkçe Adı: MALZEMELERİN MEKANİK DAVRANIŞI

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş

PLASTİK ŞEKİL VERMEDE METALURJİK ESASLAR

Bölüm 4: Kusurlar. Kusurlar. Kusurlar. Kusurlar

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

(A) Çekme. (B) Basınç. (C) Dengesiz İki eksenli çekme. (D) Dengeli İki eksenli çekme. (E) Hidrostatik Basınç. (F) Kayma Gerilmesi.

ELASTİK PLASTİK. İstanbul Üniversitesi

KRİSTAL KAFES HATALARI

PLASTİK ŞEKİL VERME (PŞV) Plastik Şekil Vermenin Temelleri: Başlangıç iş parçasının şekline bağlı olarak PŞV iki gruba ayrılır.

Bölüm 7: Dislokasyonlar & Dayanım Arttırıcı Mekanizmalar

TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

Malzemeler yapılarının içerisinde, belli oranlarda farklı atomları çözebilirler. Bu durum katı çözeltiler olarak adlandırılır.

METALLERİN TEMEL MEKANİK ÖZELLİKLERİ Malzemelerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi: İkizlenme mekanizması

BÖLÜM 2. Kristal Yapılar ve Kusurlar

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI EÜT 231 ÜRETİM YÖNTEMLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler. Plastik Şekil Verme

KRİSTAL MALZEMELERİN DAYANIMLARININ ARTIRILMASI. Turgut GÜLMEZ

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

1.GİRİŞ Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

KIRILMA MEKANİĞİ Prof.Dr. İrfan AY MALZEME KUSURLARI

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Kristalleşme ve kusurlar Kristal Yapılar

CALLİSTER - SERAMİKLER

ATOMSAL YAPI TÜRLERİ Metalik malzemelerin çoğu küçük kristal kümeciklerinden oluştuğundan polikristal adını alırlar. Bu kristal kümeciklerinin

Kristalleşme ve Kusurlar

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

Plastik Şekil Verme MAK351 İMAL USULLERİ. Metal Şekillendirmede Gerilmeler PLASTİK ŞEKİL VERMENİN ESASLARI

İçindekiler. 1. Giriş. 2. Atomsal Yapı ve Atomlararası Bağ 18

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

ANİZOTROPİ. Schmid s Tek kristle uygulandığında:

YÜKSEK MUKAVEMETLİ ÇELİKLERİN ÜRETİMİ VE SINIFLANDIRILMASI Dr. Caner BATIGÜN

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

Bölüm 3 - Kristal Yapılar


Bir kristal malzemede uzun-aralıkta düzen mevcu4ur.

Boya eklenmesi Kısmen karışma Homojenleşme

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

KRİSTAL KUSURLARI BÖLÜM 3. Bağlar + Kristal yapısı + Kusurlar. Özellikler. Kusurlar malzeme özelliğini önemli ölçüde etkiler.

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Fizik II Elektrik ve Manyetizma Faraday Yasası

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Mekanizma ve etkileyen faktörler Difüzyon

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY.

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

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

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

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

Faz Dönüşümleri ve Faz (Denge) Diyagramları

Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5.

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MME 5004

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

MALZEME BİLGİSİ DERS 5 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

KATILARDA KRİSTAL YAPI. Hekzagonal a b c 90 o, 120. Tetragonal a b c 90 o. Rombohedral (Trigonal) Ortorombik a b c 90 o. Monoklinik a b c 90 o

KRİSTAL MALZEMELERİN DAYANIMLARININ ARTIRILMASI. Turgut GÜLMEZ

FRACTURE ÜZERİNE. 1. Giriş

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Malzeme Bilimi I Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

MMU 420 FINAL PROJESİ

İmal Usulleri. Döküm Tekniği

MALZEME BİLGİSİ. Katılaşma, Kristal Kusurları

MALZEME BİLGİSİ. Kristal Yapılar ve Kristal Geometrisi

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ ve MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ METALİK MALZEMELERİN DARBE DENEY FÖYÜ. Arş. Gör.

MALZEME BİLGİSİ DERS 6 DR. FATİH AY.

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

ÇÖKELME SERTLEŞMESİ (YAŞLANMA) DENEYİ

BÖLÜM 2: DİSLOKASYON VE MUKAVEMETLEŞME

Gaz. Gaz. Yoğuşma. Gizli Buharlaşma Isısı. Potansiyel Enerji. Sıvı. Sıvı. Kristalleşme. Gizli Ergime Isısı. Katı. Katı. Sıcaklık. Atomlar Arası Mesafe

Katıların Atomik Düzeni, Kafes Hataları & Atom Harketliliği

KATILARIN ATOMİK DÜZENİ KRİSTAL YAPILAR

Isıl işlemler. Malzeme Bilgisi - RÜ. Isıl İşlemler

Transkript:

FZM 220 Yapı Karakterizasyon Özellikler İşleme Performans Prof. Dr. İlker DİNÇER Fakültesi, Fizik Mühendisliği Bölümü 1

Ders Hakkında FZM 220 Dersinin Amacı Bu dersin amacı, fizik mühendisliği öğrencilerine, malzemelerin yapısal özellikleri ile mekanik, fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki ilişkileri tanıtmak ve tasarımlarındaki malzeme seçiminin önemini lisans düzeyinde öğretmektir. Dersin İçeriği Hafta Konu 1. Hafta Giriş: Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin Önemi (Ön Çalışma: Dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 2. Hafta Atomsal Yapı ve Atomlararası Bağ-1 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 3. Hafta Atomsal Yapı ve Atomlararası Bağ-2 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 4. Hafta Katılarda Kristal Yapılar-1 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 5. Hafta Katılarda Kristal Yapılar-2 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 6. Hafta Katılarda Kusurlar (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 7. Hafta Katılarda Kusurlar-2 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 8. Hafta Vize Sınavı (Ön Çalışma: Önceki haftaların konularını gözden geçirip Vize Sınavına hazırlanınız.) 9. Hafta Yayınma-1 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 10. Hafta Yayınma-2 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 11. Hafta Metallerin Mekanik Özellikleri-1 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 12. Hafta Metallerin Mekanik Özellikleri-2 (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 13. Hafta (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 14. Hafta Hasar (Ön Çalışma: Önceki haftanın konusunu gözden geçirin ve dersten önce ders kitabın ilgili kısımlarını okuyunuz.) 2

7. Temel Kavramlar Ø Mikro ölçekte plastik deformasyon, uygulanan kayma gerilmesinin etkisiyle dislokasyonların hareket etmesi sonucunda oluşur. Kenar dislokasyonu, atomlar arası bağların peş peşe, tekrarlı bir şekilde kopması ve ek yarı düzleminin atomlararası mesafe kadar kaymasıyla hareket eder. Ø Kenar dislokasyonlarında, dislokasyon hareketi, uygulanan kayma gerilmesine paralel; vida dislokasyonunda ise diktir. Ø Dislokasyon yoğunluğu malzemenin birim eşittir. Birimi is mm -2 dir. hacmindeki toplam dislokasyon uzunluğuna Ø Kenar dislokasyonunda, dislokasyon çizgisinin çevresinde çekme, basma ve kayma şekil değişimleri bulunur. Saf vida dislokasyonunda ise sadece kayma türü kafes şekil değişimi söz konusudur. 3

7. Kayma Sistemleri Ø Dışarıdan uygulanan kayma gerilmesinin etkisiyle oluşan dislokasyon hareketine kayma denir. Ø Kayma, belirli kristal düzlemlerde ve bu düzlemlerin içinde sadece belirli doğrultularda meydana gelir. Kayma düzlemi ve kayma doğrultusu, kayma sistemini oluşturur. Ø Kayma sistemleri malzemenin kristal yapısına bağlıdır. Kayma düzlemi, atomsal yoğunluğun en fazla olduğu düzlem kayma doğrultusu ise, bu düzlemde atomların en sıkı şekilde dizildikleri doğrultudur. Ø Kayma sistemi, YMK kristal yapı için {111} <110>, HMK yapı için {110} <111>, {211} <111> ve {321}<111> dir. 4

7. Tek Kristallerde Kayma Çok Kristalli Malzemelerde Plastik Deformasyon Ø Çok kristalli malzemelerde kayma, uygulanan gerilmeyle her bir tanede en uygun yönlenmeye sahip kayma sistemleri boyunca meydana gelir. Ayrıca deformasyon esnasında, taneler parçada gerçekleşen deformasyonda benzer şekilde deformasyon doğrultusunda uzayarak şekil değiştirir. 5

7. İkizlenme ile Deformasyon Ø Bazı durumlarda, HMK ve SPH yapılı metallerde mekanik ikizlenme sınırlı miktarda plastik deformasyon oluşur. Uygulanan kayma kuvvetinin etkisiyle ikiz düzleminin bir tarafındaki atomlar, diğer taraftaki atomların (ikiz düzlemine göre), aynadaki görüntüleri olacak şekilde küçük miktarda yer değiştirir. Metallerde Dayanım Arttırıcı Mekanizmalar Ø Bir malzemede plastik deformasyonun ne kadar kolay meydana geleceği, dislokasyonların kolay hareket etme derecesine bağlıdır. Dolayısıyla, dislokasyon hareketinin kısıtlanması sertlik ve dayanımın artmasına neden olur. 6

7. Tane Boyutu Küçülterek Dayanımın Arttırılması Ø Tane sınırları iki nedenden dolayı dislokasyon hareketine karşı engel olarak davranırlar: Tane sınırına ulaşan bir dislokasyon, hareket doğrultusunda değiştirmek zorunda kalır. Tane sınırları civarında kayma düzlemlerinde süreksizlik meydana gelir. Ø Bir metalin ince (küçük) taneli halinde, daha büyük (kaba) taneli haline göre dislokasyon hareketlerine karşı engel olarak davranan tane sınırı alanı daha fazla olduğu için, ince taneli yapı daha yüksek dayanıma sahiptir. Ø Çoğu metal için, akma dayanımı ile ortalama tane çapı arasında Hall-Petch denkleminde (denklem) gösterilen bir ilişki söz konusudur. 7

7. Katı Çözelti Sertleşmesi Ø Bir metalde yer alan veya arayer katı çözeltisi oluşturan empürite atom konsantrasyonu arttıkça dayanım ve sertlik artar. Ø Katı çözelti sertleşmesi (dayanımın arttırılması) empürite atomları ile dislokasyonlar arasında kafes şekil değişimi etkileşimleri sonucu meydana gelir. Bu etkileşimlerin neticesinde dislokasyonların hareket etme kabiliyeti azalır. 8

7. Pekleşme 9

7. Toparlanma Ø Toparlanma sırasında: Dislokasyon hareketiyle iç şekil değişimi enerjisinde bir miktar azalma söz konusudur. Dislokasyon yoğunluğu azalır ve dislokasyonlar düşük enerjili düzen oluşturacak şekilde dizilir. Bazı malzeme özellikleri soğuk şekil değişimi öncesi değerlerine geri döner. 10

7. Yeniden Kristalleşme Ø Ø Ø Ø Ø Ø Yeniden kristalleşme sırasında: Şekil değişimi etkilerinin bulunmadığı, düşük dislokasyon yoğunluğuna sahip, eş eksenli bir dizi tane oluşur. Metalin dayanımı düşer ve metal daha yumuşak ve sünek hale gelir. Yeniden kristalleşmenin gerçekleşmesini sağlayan etken, malzemenin şekil değiştirmiş ve kristalleşmiş hali arasındaki iç enerji farkıdır. Soğuk şekil değiştirmiş bir metalin yeniden kristalleşmesinde, verilen bir işlem süresi için artan sıcaklıkla çekme dayanımı azalırken sünekliği artar. Bir metal alaşımın yeniden kristalleşme sıcaklığı, kristalleşmenin bir saat içinde tamamlandığı sıcaklıktır. Yeniden kristalleşme sıcaklığı, soğuk şekillendirme miktarı ve empürite konsantrasyonu olmak üzere iki faktörlerden etkilenir. Artan soğuk şekil değişimi miktarıyla yeniden kristalleşme sıcaklığı azalır. Empürite konsantrasyonun artması ile yeniden kristalleşme sıcaklığı yükselir. Plastik deformasyon işlemi, metalin yeniden kristalleşme sıcaklığının üstündeki bir sıcaklıkta yapılması durumunda sıcak şekillendirme, bu sıcaklığın altında yapılması durumunda ise soğuk şekillendirme olarak adlandırılır. 11

7. Tane Büyümesi 12

7. Anlamı Kayma gerilmesi Kritik kayma gerilmesi bileşeni Akma dayanımı (ortalama tane büyüklüğünün bir fonksiyonu olarak-hall-petch denklemi Yüzde soğuk şekil değişimi Ortalama tane büyüklüğü (tane büyümesi sırasındaki) 13