BAZI ÖRNEKLER Soru 1 - ZSD (zaman-sıcaklık-dönüşüm) diyagramlarının nasıl elde edildiğini, gerekli şekilleri çizerek açıklayınız? Cevap: Kritik Çekirdeklenme Çekirdeklenme Hızı Dönüşüm Hızı Soru 2 - Ötektoid çeliğe ait ZSD (TTT) diyagramını şematik olarak çiziniz. Bu diyagram üzerinde, oda sıcaklığında aşağıdaki mikroyapılan oluşturacak ısıl işlemleri çizerek gösteriniz. En son oluşan mikroyapıları çiziniz, sertliklerine göre sertten yumuşağa doğru sıralayanız. a. %50 Martenzit + %50 Beynit b. %100 Martenzit c %100 Homojen İnce Perlit d. %100 Beynit
Soru 3 - Aşağıda Fe-Ni alaşım sisteminin Fe'e yakın bölgesine ait faz diyagramı verilmiştir. Buna göre ağırlıkça % 93 Fe içeren alaşımın 1459 C de içinde bulunan fazların yapıdaki ağırlık yüzdeleri ve kimyasal bileşimleri ile birlikte belirleyiniz. Aynca verilen alaşım için sıvı halden tamamen katılaşmaya kadar olan soğuma sırasındaki iç yapılan çiziniz. Ötektik Noktaya Faz Kuralını uygulayıp Serbestlik Derecesini bulup açıklayınız. Soru 4 - a) % 10 Si- 90 Al alaşımının 576 C da içerdiği ötektik dışı (ötektik öncesi) fazının ağırlık yüzdesini bulunuz. b) % 20 Si- 80 Al alaşımının 576 C da içerdiği ötektik dışı (ötektik öncesi) fazının ağırlık yüzdesini bulunuz. c) % 20 Si 80 Al oda sıcaklığında içerdiği fazının ağırlık yüzdesini bulunuz. d) % 20 Si 80 Al oda sıcaklığında içerdiği fazının ağırlık yüzdesini bulunuz. e) % 20 Si 80 Al oda sıcaklığında içerdiği ötektik içi fazının ağırlık yüzdesini bulunuz.
Soru 5 - Aşağıda verilen MgO-Al 2 O 3 faz diyagramını kullanarak 1700 C de % 20 MgO içeren seramikte (a) mevcut bulunan fazların, (b) fazların % olarak miktarlarını, (c) fazların bileşimlerini bulunuz. Soru 6 Aşağıdaki Cu-Be alaşım sisteminde Cu a yakın bölgenin faz diyagramı verilmektedir. Buna göre ağırlıkça % 5 Be içeren alaşımı 576 ve 574 o C lerde içerisinde bulunan fazların ağırlık yüzdelerini ve kimyasal bileşimlerini hesaplayınız.
Soru 7 - Aşağıdaki hayali faz diyagramında yer alan beş farklı alaşımdan hangisine veya hangilerine çökelme sertleşmesi uygulayabileceğinizi nedeni ile birlikte açıklayınız. (Not- Neden belirtilmemesi durumunda puan verilmeyecektir.) Soru 8 - Fe-C/Fe-Fe 3 C Diyagramını önemli noktalar, sıcaklık değerleri ve oluşumları belirterek çiziniz. Çizilecek şekil:
Soru 9 - % 0.5 C içeren bir çelikte ostenit fazdan oda sıcaklığına soğuma esnasında şekilde görülen noktalarda oluşan içyapıları şematik olarak çiziniz. Soru 10 - Ötektoid sıcaklığın hemen altında, % 1,2 C içeren çeliğin dengeli dönüşümü sonrası mikro yapısını şematik olarak çiziniz ve ötektoid reaksiyon sırasında oluşan sementit miktarını hesaplayınız.
Soru 11 - Aşağıdaki grafikte Fe-Fe3C faz diyagramında ferrit bölgesi verilmiştir. a- Burada hangi reaksiyon, tam olarak nerede gerçekleşmektedir? b- % 0,25 C içeren çeliğin 1499 oc deki mikroyapısını şematik olarak çiziniz. c- Bu sıcaklıkta içerdiği fazları, fazların kimyasal içeriklerini ve fazların oranlarını (%) belirtiniz. Soru 12 - %3,5 C lu bir dökme demirin çok yavaş soğutulması sonucu oda sıcaklığındaki mikro yapısını çizerek içerdikleri fazları belirtiniz.
Soru 13 - Ötektoid çeliğe aşağıdaki ısıl işlemler uygulanıyor. a) Ostenit alanından 650 C a aniden soğutuluyor ve bu sıcaklıkta 100 (yüz) saniye bekletiliyor, sonra oda sıcaklığına aniden soğutuluyor. b) ) Ostenit alanından 450 C a aniden soğutuluyor ve bu sıcaklıkta 10 (on) saniye bekletiliyor, sonra oda sıcaklığına aniden soğutuluyor. c) Ostenit alanından 100 C a aniden soğutuluyor ve bu sıcaklıkta 100 (yüz) saniye bekletiliyor, sonra oda sıcaklığına aniden soğutuluyor. d) Ostenit alanından aniden oda sıcaklığına soğutuluyor. Sonra 400 C ye ısıtılıp, 1 saat bekletiliyor ve oda sıcaklığına aniden soğutuluyor. Bu ısıl işlemler sonucunda oluşacak içyapıları belirtip, sertliklerine göre sıralayınız (sertten yumuşağa doğru).
Soru 14 ZSD (TTT) Diyagramı aşağıda verilen AISI 4340 çeliğinden imal edilen bir parçaya şu ısıl işlemler uygulanmaktadır: I. 800 o C ye ısıtılan parça ani olarak 450 o C ye su verilmiş (soğutulmuş) ve burada 10 dakika bekletildikten sonra oda sıcaklığına hızla soğutulmuştur. II. - 800 o C ye ısıtılan parça ani olarak 300 o C ye su verilmiş (soğutulmuş) ve burada 2 saat bekletildikten sonra oda sıcaklığına hızla soğutulmuştur. a. Her iki ısıl işlemi ZSD diyagramında gösteriniz. b. Bu iki ısıl işlem sonunda parçada oluşması beklenen mikroyapıları şematik olarak ayrı ayrı çiziniz, oluşması beklenen fazları ve iç yapıdaki oranlarını belirtiniz.
Sıcaklık ( o C) Soru 15 - ZSD diyagramı verilen 1050 çeliği aşağıdaki aşağıda belirtilen ısıl işlemlere ayrı ayrı maruz bırakılmaktadır. (a) Her bir ısıl işlem sonrası oluşacak olan hangi mikro yapıları bulunuz ve şematik olarak çiziniz. (b) Oluşan yapıların mekanik özelliklerini karşılaştırınız. 1-820 0 C ye ısıt, 720 0 C aniden soğut (su ver), 100sn tut ve 25 0 C ye aniden soğut. 2-820 0 C ye ısıt, 720 0 C aniden soğut (su ver), 100sn tut ve 400 0 C ye aniden soğut, 500sn tut ve 25 0 C aniden soğut. 3-820 0 C ye ısıt, 720 0 C aniden soğut (su ver), 100sn tut ve 400 0 C ye aniden soğut, 10sn tut ve 25 0 C aniden soğut. Zaman (sn)
Soru 16 - Aşağıda ötektoid bir çelik için verilen TTT diyagramı üzerinde; (a) Kritik soğuma hızını sağlayan eğriyi; (b) İzotermal yumuşatma tavı ısıl işlemine ait soğuma eğrisini; (c) Normalleştirme ısıl işlemine ait soğuma eğrisini (d) Ostemperleme ısıl işlemine ait soğuma eğrisini (e) Su verme ve (f) Menevişleme (Islah etme) ısıl işlemlerine ait soğuma eğrisini çizerek gösteriniz ve bu işlemler sonunda çelikte elde edilecek mikro yapıların isimlerini belirtiniz.
Çekme Gerilmesi γ Martenzit Çekme Gerilmesi Soru 17 - Çeliğe su verdiğimiz zaman yüzeyde çatlaklar oluşmaktadır. Bu çatlakların oluşum sebebini açıklayınız ve bu çatlakların oluşmasını önlemek için ne yapılması gerektiğini yazınız. Su verme çatlakları (Quench cracks) Martenzit Genleşme Martenzit Çatlaklar Soru 18 - Çökelme Sertleşmesi (yaşlandırma) işleminde uygulanan ısıl işlem adımlarını açıklayınız. Soru 19 - Oda sıcaklığında plastik (kalıcı) şekil değişimine tabi tutulan saf bakırın elektrik iletkenliğini, mekanik özelliklerini değiştirmeden arttırabilmek için ne yapmayı önerirdiniz? Nedeniyle birlikte kısaca açıklayınız. (Not: Bakırın ergime sıcaklığı yaklaşık olarak 1000 C dir) Soru 20 - Dökme Demir tiplerini elde ediliş, iç yapı ve mekaniz özellikleri açısından karşılaştırınız. Soru 21 - Dökme demirlerde grafit tipinin mekanik özelliklere etkisini yorumlayınız. Soru 22 - Ferritik kır dökme demir ile ferritik temper dökme demiri; elde edilişleri, içyapıları ve gösterdiği mekanik özellikler açısından karşılaştırınız. Soru 23 - Ferritik kır dökme demir ile ferritik küresel (sfero) dökme demirin içyapılanm (mikro yapılarını) şematik olarak çizin, içyapıları gözönüne alarak mekanik özelliklerini karşılaştırınız.
Soru 24 - Aşağıda verilen üç farklı çeliği yandaki tablodaki kriterler açısından karşılaştırınız Soru 25 - Paslanmaz çelikler hakkında kısaca bilgi veriniz (nedir, türleri nelerdir ). Soru 26 - Titanyum alaşımlarının temel özelliklerini ve başlıca kullanım alanlanm açıklayınız. Soru 27 - Camsı ve kristal yapılarda hacmin sıcaklıkla değişimini çizerek açıklayınız. Soru 28 - Silikat camlarına katılan bileşenlerin türlerini ve görevlerini yazınız. Soru 29 - Seramiklerin karakteristik özellikleri nelerdir. Soru 30 - İlgili açıklamaya uyan polimer malzeme tür veya türlerini yanındaki boş kutuya yazınız. Özellikler Polimer malzeme sınıfı Makro zincir molekülleri arasında kuvvetli çapraz bağlar oluşturarak üç boyutlu ağ yapısına sahiptir. Kopma anındaki uzaması % 1000 mertebelerine ulaşır ve titreşim sönümleme özelliğine sahiptir. Sıcaklığının arttırılmasıyla özelliklerini kaybeder ve kömürleşir. Sıcaklığın arttırılmasıyla yumuşarlar ve yeniden şekillendirilebilme özelliğine sahiptir. Soru 31 - Kristal yapılı seramiklerin kırılma tokluğunu arttırmada hangi yöntemleri önerirsiniz? Soru 32 - Poli kristal malzemelerde sürünme mekanizmalarını kısaca açıklayınız.
Soru 33 - Aşağıdaki boşlukları en uygun şekilde doldurunuz: a. Termoplastiklerin çekme deneyi sırasında uygulanan yüksek çekme hızları malzemenin dayanımında...neden olur. b. Yeniden kristalleşme tavı...metal malzemelere......amacıyla uygulanır. c. Ostenitik paslanmaz çeliklerde paslanmazlık özelliği... elementi, ostenitik yapıyı oluşturma özelliği ise...elementi tarafından sağlanır. d....işlemiyle kauçuğa...katılarak lastik elde edilir. e. Küresel dökme demir eldesinde malzemeye ergimiş durumda...elementi ilave edilir. Soru 34 Bazı Tanımlar: A - Ötektik Reaksiyon; B - Kır (lamel grafitli,gri) dökme demir, C - Yeniden Kristalleşme Tavlaması; D - Ostemperleme; E Ausforming (Osforming): F - Martenzit; G - Toparlanma; H - Sertleşme Kabiliyeti; I - Beynit; Soru 35 Elastiklik Modülü 70 GPa olan cam elyafları elastiklik modülü 10 GPa olan bir plastik malzeme içine aynı yönde olmak üzere yerleştiriliyor. Elyaf hacim oranının % 60 olması durumunda kompozit malzemenin elyaf yönündeki elastiklik modülü değerini tahmin ediniz. Soru 36 Elastiklik Modülü 70 GPa olan sürekli cam elyaf malzeme elastiklik modülü 7 GPa olan bir plastik malzeme ile % 30 oranında lifler aynı yönde yerleştiriliyor. Yapılan bu karma (kompozit) malzemenin elyafa paralel ve dik doğrultudaki Elastiklik Modüllerinin oranı nedir? Soru 37 Elastiklik Modülü 5 GPa olan epoksi, hacimsel olarak % 30 oranında ve elastiklik modülü 70 GPa olan cam elyafla takviye edilerek 20 mm çapında ve 2000 mm boyunda bir kompozit çubuk imal edilmiştir. Elyafın paralel olarak uzandığı çubuğa eksenel olarak 5 kn yük uygulanması halinde çubuğun boyu ne olur? Soru 38 Bir Polimer şeride oda sıcaklığında uygulanan çekme gerilmesinin 80 gün sonra yarı yarıya azaldığı bilinmektedir. Paketleme sonrasında şeritteki gerilmenin bir yıl içerisinde ve oda sıcaklığında 4 MPa ın altına düşmemesi için başlangıçta şeride uygulanması gereken çekme gerilmesi en az ne olmalıdır? ( = o. e (-t/ ) )
Soru 39 - Aşağıda bazı mühendislik malzemelerine ait bir galvanik seri verilmiştir. Haliç üzerine inşa edilen çelik bir köprüyü korozyondan korumak amacıyla nasıl bir uygulama yapacağınızı nedeniyle birlikte kısaca açıklayınız.