İmal Usulleri. Döküm Tekniği

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

MALZEME BİLGİSİ. Katılaşma, Kristal Kusurları

METALLERDE KATILAŞMA HOŞGELDİNİZ

METALLERDE KATILAŞMA

MAK 353 İMAL USULLERİ DÖKÜM (1)

Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir:

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

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

Metallerde Döküm ve Katılaşma

Faz Dönüşümleri ve Faz (Denge) Diyagramları

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

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

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

PROF. DR. HÜSEYİN UZUN HOŞGELDİNİZ

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır.

Alüminyum Test Eğitim ve Araştırma Merkezi. Mart 2017

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

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

SInIrsIz KatI Erİyebİlİrlİk Faz DİyagramlarI (İkİlİ İzomorfİk Sİstemler)

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

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

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

Kristalleşme ve Kusurlar

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

Faz ( denge) diyagramları

İKİLİ ÖTEKTİK FAZ DİYAGRAMLARI

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY.

Toz Metalurjik Malzemeler Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

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

Yeniden Kristalleşme

MMM291 MALZEME BİLİMİ

ERGİTME,DÖKÜM VE KATILAŞMA

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Ergime ve katılaşma 2/41

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

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

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

Boya eklenmesi Kısmen karışma Homojenleşme

Demir-Karbon Denge Diyagramı

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

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

MALZEME BİLGİSİ DERS 9 DR. FATİH AY.

Bölüm 4: Kusurlar. Kusurlar

Kristalizasyon Kinetiği

Camlaşma Kabiliyeti; 2. HAFTA

Fe-C Faz Diyagramı. Dökümhane Eğitim Projesi Dokumhane.net 2016

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

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Faz Diyagramları

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

1Kalori=1 gram suyun sıcaklığını +4 0 C den +5 0 C ye çıkarmak için gerekli enerjidir. 1cal = 4,18 joule

Döküm Prensipleri. Doç.Dr. Derya Dışpınar İstanbul Üniversitesi

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

Malzemelerin Deformasyonu

2. Sertleştirme 3. Islah etme 4. Yüzey sertleştirme Karbürleme Nitrürleme Alevle yüzey sertleştirme İndüksiyonla sertleştirme

MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

Çukurova Kimya Endüstrisi A.Ş. Besleyici Gömlek

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

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

MAK 353 İMAL USULLERİ

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Bölüm 8 Katılaşmanın Prensipleri

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

KİMYASAL BAĞLAR İYONİK BAĞ KOVALANT BAĞ POLAR KOVALENT BAĞ APOLAR KOVALENT BAĞ

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -3-

ZnS (zincblende) NaCl (sodium chloride) CsCl (cesium chloride)

ARAŞTIRMA RAPORU. (Kod No: 2012.XXX) Uzman Cengiz Tan Tel: e-posta:

ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

Kaybolan Köpük Yöntemi Kullanılarak Al-Si Alaşımlarının Akışkanlığının İncelenmesi

CALLİSTER FAZ DİYAGRAMLARI ve Demir-Karbon Diyagramı

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

MAK 351 İMAL USULLERİ

Bölüm 4: Kusurlar. Kusurlar. Kusurlar. Kusurlar

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER

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

Metalurji Mühendisliğine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MADDE VE ÖZELLİKLERİ. Kimya Konu Tarama Testi-2

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 4043

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

KATILARIN ATOMİK DÜZENİ KRİSTAL YAPILAR

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

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

MADDE NEDİR? Çevremize baktığımızda gördüğümüz her şey örneğin, dağlar, denizler, ağaçlar, bitkiler, hayvanlar ve hava birer maddedir.

BAZI ÖRNEKLER Soru 1 - Soru 2 -

Fiziksel özellikler nelerdir? Mekanik Elektriksel Termal Manyetik Optik

Transkript:

İmal Usulleri Döküm Tekniği

Örnek

Heterojen Çekirdeklenme Alışılmamış laboratuar deneyleri dışında, sıvı metal için homojen çekirdeklenme asla olmaz. Uygulamadaki sıvı metallerin içinde hemen her zaman kristalleşmenin başlayabileceği yeterli yabancı yüzeyler bulunduğundan, çekirdeklenme öz çekirdeklenme (homojen) ile değil heterojen çekirdeklenme yoluyla gerçekleşir. Çekirdek olarak görev yapabilecek bu yüzeylere bazı örnekler aşağıda verilmiştir. *Kalıp duvarları, *Erime sıcaklığı yüksek olan ve eriyik içinde katı halde bulunan bileşikler (karbürler, nitrürler, oksitler) *Aynı veya yabancı türden çekirdeklerin katılaşmadan hemen önce eriyiğe katılması (Aşılama)

Heterojen çekirdeklenme, homojen çekirdeklenmeye nazaran daha kolay meydan gelir. Çünkü oluşturulması gereken arayüzey daha küçüktür.

Örnek: Şekilde verilen heterojen çekirdeklenmeyi sağlamak için birlikte kümeleşmek zorunda kalan bakır atomlarının sayılarını bulunuz. Küresel başlığın hacmini aşağıda verilen formüle göre hesaplayınız.

Çözüm

Büyüme; Çekirdek oluşumundan sonra bu çekirdeklere diğer atomların düzenli olarak eklenmesi ile katılaşma olayı devam eder. Kübik kristale sahip olan metallerde büyüme bazı tercihli yönlerde çok hızlı, diğer yönlerde ise daha yavaş olur. Bu şekilde büyüyerek ortaya çıkan kristallerin hacimsel düzeni dendrit olarak adlandırılır.

Büyüme Yapılan araştırmalar, kristalleşme biçimlerinin büyük oranda soğuma koşullarına bağlı olduğunu ortaya koymuştur. Eriyik, ısının her taraftan uzaklaştırılması ile soğursa eş eksenli, düzgün olmayan ısı iletiminde ise uzun çubuksu taneler meydana gelir (Şekil A). Çekirdeklenme ve dendritik büyüme ile kristalleşme cephelerinin birbiriyle birleşmesi sonucu iç yapının ortaya çıkışı Şekil B de gösterilmiştir. Şekil A Şekil B

Döküm Parçaların İç yapısı Döküm parçaların iç yapısıda, katılaşmadaki soğuma koşulları ile belirlenir. Burada üç ayrı bölge söz konusu olabilir. Kalıp cidarlarında ani soğuma (chill) etkisi ile küçük ve eş eksenli tanelerden oluşan bir kabuk, bunu izleyen bölgede sıcaklık gradyenin etkisi ile uzun çubuksu taneler, ortada ise soğuma her taraftan olduğundan, tekrar eş eksenli taneler görülür.

Sıcaklık T ( C) Saf Metallerde Katılaşma Saf metallerde katılaşma sabit sıcaklıkta olur. Katılaşma Başlangıcı Katılaşma Bitişi Aşırı soğuma Katılaşma Durak Noktası Zaman t (sn)

Alaşımlarda katılaşma En az iki atomun birlikte bulunduğu alaşımların katılaşması saf metallerden daha farklı olup, katılaşma olayı belli bir sıcaklık aralığında (sıvı+katı bölgesi) gerçekleşir. Alaşımların kendilerine özgü katılaşmalarında sıvı/katı ara yüzeyinde bileşim farklılıkları ortaya çıkar.

Yapısal Aşırı Soğuma Alaşımların kendilerine özgü katılaşmalarında sıvı/katı ara yüzeyinde bileşim farklılıkları ortaya çıkar.

Bir önceki slaytta görüldüğü gibi; İlk katılaşan element A dır. Çünkü A elementinin ergime-katılaşma sıcaklığı B ye göre yüksektir. Dolayısı ile A katılaşırken B henüz katılaşma noktasına gelmediğinden alaşım (eriyik) sürekli olarak B ile zenginleşir. Bu yüzden arta kalan eriyiğin likidus sıcaklığı B nin yani ergime sıcaklığı düşük olan elementin artışı ile sürekli olarak azalır. Bunun neticesinde alaşımın gerçek sıcaklığı, faz diyagramındaki likidüs sıcaklığından daha düşük olur. Bu duruma yapısal aşırı soğuma denir.

Mikrosegregasyon

Mikrosegregasyon

Mikrosegregasyon

KATILAŞMA SIRASINDA OLUŞAN HACİM AZALMALARI Katılaşma ve soğuma sırasında bazı özel durumların dışında metallerde daima hacim azalmaları söz konusudur. Bu hacim azalmaları üç safhada oluşurlar; Sıvının Kendini Çekmesi: Döküm sıcaklığından itibaren katılaşmanın başlayacağı sıcaklığa kadar soğuma sırasındaki hacim azalmasıdır. Katılaşma Çekmesi: Sıvı/katı dönüşümü sırasında atomların yeniden düzenlenmesi ile ortaya çıkan hacim azalmasıdır. Katının Büzülmesi: Katılaşmış parçanın oda sıcaklığına kadar soğuması sırasındaki hacim azalmasıdır. Sıvının kendini çekmesi ve katılaşma çekmesi nedeniyle döküm boşlukları, gözenekler, sıcak yırtılmalar ve iç gerilmeler ortaya çıkabilir. Katının büzülmesi ise boyut değişimlerine, çarpılmalara, çatlaklara ve iç gerilmelere neden olabilir.

Alaşımlarda ise sıvı/katı dönüşümü T Li ile T so arasındaki sıcaklık aralığında gerçekleştiğinden, katılaşma cephesinde sıvı ve katı fazların birlikte görüldüğü bir katılaşma aralığı (Δx) söz konusudur. Kristal büyümesi dentritik ise katılaşan dentrit kolları arasında küçük sıvı metal havuzcukları hapsolacak ve daha sonra bu bölgelerde katılaşma sırasında mikrogözenekler ortaya çıkacaktır. Mikrogözeneklerin miktarı, katılaşma cephesinin genişlemesiyle artar. Sıvı ile katının birlikte bulunduğu bu bölgenin dar olması için, Katılaşma aralığı dar olmalıdır.

Kalıp İçinde Katılaşma

Örnek