PLASTİK ŞEKİL VERMEDE METALURJİK ESASLAR

Benzer belgeler
Malzemelerin Deformasyonu

KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Prof.Dr. İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

ELASTİK PLASTİK. İstanbul Üniversitesi

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

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

Dislokasyon hareketi sonucu oluşan plastik deformasyon süreci kayma olarak adlandırılır.

Bölüm 4: Kusurlar. Kusurlar

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

KRİSTAL KAFES HATALARI

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

1.GİRİŞ Metal Şekillendirme İşlemlerindeki Değişkenler, Sınıflandırmalar ve Tanımlamalar

ANİZOTROPİ. Schmid s Tek kristle uygulandığında:

BÖLÜM 2. Kristal Yapılar ve Kusurlar

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

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

Bölüm 4: Kusurlar. Kusurlar. Kusurlar. Kusurlar

KIRILMA MEKANİĞİ Prof.Dr. İrfan AY MALZEME KUSURLARI

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

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

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

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

CALLİSTER - SERAMİKLER

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

YÜKSEK MUKAVEMETLİ ÇELİKLERİN ÜRETİMİ VE SINIFLANDIRILMASI Dr. Caner BATIGÜN

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

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

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

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

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

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

Yeniden Kristalleşme

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

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

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

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

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Boya eklenmesi Kısmen karışma Homojenleşme

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

KATILARIN ATOMİK DÜZENİ KRİSTAL YAPILAR

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

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

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

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

TALAŞLI İMALAT. Koşul, takım ile iş şekillendirilmek istenen parça arasında belirgin bir sertlik farkının olmasıdır.

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)

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

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

MALZEME BİLGİSİ. Kristal Yapılar ve Kristal Geometrisi

Bölüm 4: Katılarda Kusurlar

BÖLÜM 5 MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU MALZEME BİLGİSİ. Dersin Kodu: MMM 2011

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Çekme Testi

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

Kristalleşme ve Kusurlar

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

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

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

Plastik Şekil Verme

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

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

FL 3 DENEY 4 MALZEMELERDE ELASTĐSĐTE VE KAYMA ELASTĐSĐTE MODÜLLERĐNĐN EĞME VE BURULMA TESTLERĐ ĐLE BELĐRLENMESĐ 1. AMAÇ

1. Düzensiz yapı : Atom veya moleküllerin rastgele dizilmesi. Argon gibi asal gazlarda görülür.

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 2011

Bölüm 3 - Kristal Yapılar

HADDELEME. ÖNDER ALİOĞLU


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

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

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 3 Tokluk özelliklerinin belirlenmesi Kırılma Mekaniği

MMM291 MALZEME BİLİMİ

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Katıların Atomik Düzeni, Kafes Hataları & Atom Harketliliği

MAKİNE ELEMANLARI 1 GENEL ÇALIŞMA SORULARI 1) Verilen kuvvet değerlerini yükleme türlerini yazınız.

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

Burulma (Torsion): Dairesel Kesitli Millerde Gerilme ve Şekil Değiştirmeler

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ

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

Magnetic Materials. 11. Ders: Manyetik Anizotropi. Numan Akdoğan.

Cetvel-13 Güvenirlik Faktörü k g. Güvenirlik (%) ,9 99,99 99,999

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Bölüm 4 Atomik ve İyonik Dizilmeler Düzenlerde Hatalar

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

Transkript:

PLASTİK ŞEKİL VERMEDE METALURJİK ESASLAR METALLERİN KRİSTAL YAPISI Metallerde en sık rastlanan üç çeşit kristal kafes yapısı : Kayma Düzlemleri Metaller, ya kocaman tek kristalden ya da çok taneli çok kristallerden oluşurlar. Tek kristal 1

Plastik Şekil Verme Mekanizmaları 1. Kayma Mekanizması - (%99). İkizlenme Mekanizması - (%1) 3. Yayılma Sürünmesi (%-) 4. Tane Sınırlarının Kayması (%-) KAYMA MEKANİZMASI Kristallerin kayma ile plastik deformasyonu Kristallerin kayma ile plastik deformasyonu Metaller niçin kolay deforme edilmektedirler? Kimyasal yapı değişmeden metallerin mekanik özellikleri değişebilir mi? Mükemmel bir kristalde teorik mukavemet çok yüksek olduğu halde, çek metallerde çok daha düşük ilmelerle plastik deformasyon kolayca nasıl yapılmaktadır? Kayma düzleminde atom bağlarını kırmak için ekli olan kuvvet, metalin şeklini değiştirmek için ekli olan kuvvetten niçin çok fazladır? CEVAP: 1934 te tüm bu soruların cevapları TAYLOR, OROWAN ve POLYANİ tarafından verilmiştir. ÇÜNKÜ Plastik deformasyon, çok büyük sayıda dislokasyon hareketleri sayesinde olabilmektedir. DİSLOKASYON NEDİR? Kristaldeki çizgisel kusur dur. Yani atomların dizilişlerindeki kusurlardır.

DİSLOKASYON NEDİR? Hemen hemen her çek kristalde dislokasyon mutlaka vardır. 10 cm 3 lük bir malzeme yığınında yaklaşık 10 17 atom çizgisel kusurludur. Metal ve seramiklerin mekanik özellikleri üzerinde dislokasyonların çok büyük etkileri vardır. ÇİZGİSEL KUSUR = DİSLOKASYON Dislokasyon yeşil renkle gösterilmiştir. Dislokasyona teğet bir ( t ) vektörü çizebiliriz.bu pozitif yön gösterir, bu yön keyfidir,ama sürekli kullanılmalıdır. Gerçek akma ile teorik akma arasındaki bu kadar büyük fark niçin? Cevap : DİSLOKASYON sebebiyledir. 3

DİSLOKASYON ÇEŞİTLERİ Metallerde üç çeşit dislokasyon etkilidir. 1)- KENAR DİSLOKASYONU )- VİDA DİSLOKASYONU 3)- KARIŞIK DİSLOKASYON KENAR DİSLOKASYONU Kenar dislokasyonun yönü VİDA DİSLOKASYONU 4

Vida dislokasyonunun yönü KARIŞIK DİSLOKASYONLAR 5

Dislokasyon çevresinde zorlanan bölge Dislokasyonlar arasındaki ilişki Zıt dislokasyonların karşılaşmaları ve birbirlerini yok edişleri 6

Kristallerin kayma ile plastik deformasyonu Dislokasyon sayılarının gittikçe artması, aynı ve farklı işaretli dislokasyonların birbirlerini engellemeleri ve yok etmeleri İki dislokasyonun kesişmesi 7

Aynı ve farklı işaretli kenar dislokasyonunda kristalin ilme durumu Bir dislokasyonu hareket ettirmek için eken ilme Bir dislokasyonun pekleştirme yapması 8

Bir dislokasyonun pekleştirme yapması ve mukavemet artışı Dinamik Recovery : Dislokasyonların tırmanması engel aşmaları,mukavemet artırmaları-sıcaklığı görünce, hareketleri sonucu birbirlerini yok edişleri Dinamik Recovery : Animasyonu 9

Sıcaklığın dislokasyonlara etkisi sonucu çek eğrinin değişimi, TEK KRİSTALDE KAYMA OLAYI Eğer bir tek kristal akacak kadar zorlanırsa,atomlar yer değiştirir.atomlar arası mesafenin katı kadar ilerler.kuvvet artırılırsa bir adım daha ilerleme olur. Böylece komşu atomlar zorlanarak hep ileri itilir.bu olay malzeme kırılıncaya kadar sürer.atomlar kayma düzlemlerinde hareket eder.bu olayın mikroskoptaki görüntüsü İNCE ÇİZGİ ler halinde görülmesidir.bu çizgiler polisaj işlemi yapılınca gider,kaybolur. 10

Cu da kayma sonucu oluşan çizgiler aşağıda görülmektedir. Cu da kayma çizgileri Plastik Şekil Verme Mekanizmaları Kritik Kayma Gerilmesi Hesabı Tek Kristalde (SchmidKanunu) Kuvvet İlişkileri Fr cos buradan F F F.cos r Alan İlişkileri A0 cos buradan A A0 A cos Kritik kayma ilmesini hesaplamak istersek ; Fr F.cos λ F τk.cos λ.cos buradan A A0 A0 cos σ.cos λ. cos olur τ k n Açılara değer verirsek φ = λ = 0 iken (Örn: Cam ve dökme demirler ) τ k σ n.cos 0.cos 0 τ Açılara değer verirsek φ = λ = 45 iken σ.cos 45. cos 45 τ τ k k n σ. n. σn k σ n τ k σn 11

(Schmid Kanunu) : Animasyonu İKİZLENME MEKANİZMASI Eğer deformasyon ikiz mekanizması yolu ile olursa,referans bir eksene göre atomlar, atomlar arası mesafenin kesri kadar bir yerdeğiştirme yaparlar.mikroskop altın daki görüntüleri GENİŞ BAND lar şeklinde olur.bu geniş bandlar polisaj işlemi ile giderilemezler. İki tip ikiz oluşumu söz konusudur. 1)- Deformasyon veya mekanik ikizlenme : En yaygın şekilde Hexagonal sıkı paket kristal yapılarda görülür. (Mg,Zn,Ferrit ağırlıklı Fe) )- Tavlama ikizi : En çok yüzey merkezli kübik yapılı metallerde ( Al,Cu,Pirinç, ve ostenit ağırlıklı Fe) Bu metaller önceden işlem görmüş ve sonra da ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. 1

İkiz oluşumunda GENİŞ BANDLAR Zn de ikiz band görüntüsü Kayma ile ikiz arasındaki farklar ; 1. Atomların yer değişimi açısından ; a, a, 3a, 4a (kayma) a, a, a, a (ikiz) 3 4. Oluşum açısından ; T normal, ε kritik (kayma)- kayma düzleminde T, ε (ikiz) _ Referans düzleme göre simetrik 3. Mikroskop görüntüsü açısından ; İnce çizgi band ları halinde (kayma) Geniş çizgi band ları halinde (ikiz) Yayınma Sürünmesi Yoluyla PŞV: Oluşum şartı T, ε ise Atomlar plastik deformasyonun olduğu tarafa doğru sürüklenerek 13

Tane Sınırı Kayması Yoluyla PŞD: Oluşum şekli ; T, ε Tanelerin birbirine göre konumlarını değiştirmesiyle P.Ş.D ye katkısı olur. KUVVET VE İŞ HESABI SOĞUK VE SICAK ŞEKİL VERMEDE "KUVVET" HESABI Malzemenin sağlamlığı : (kf) = (kp/mm ) Gerekli olan kuvvet : A.kf = mm.kp/mm = kp İdeal kuvvet : (Fid) (F id ) = A.(kf id ) Gerçek Kuvvet : (Fg) (F g ) = A.(kf g ) 14

SOĞUK VE SICAK ŞEKİL VERMEDE "İŞ" HESABI W F. Δh (h) dw A.kf.dh. (h) W V. kf. ln h h 0 W V. kf.ln h W id W V.kf V.kf id g h0 h1 1. kf. kf h0 h1 (ln h id g dw A.h.kf 0 η ln h ) 1 h0 h1 kf η kf dh h id g W V.kf. W V kf. Problem Yumuşak tavlı C35 (% 0,35 C) çeliğinden çapı d 0 = 0 mm olan silindirik parça 10 mm yükseklikten 5 mm lik yüksekliğe soğuk dövmeyle indirilmektedir. Verim 0,80 kabul edildiğine göre; a) F =? b) W =? (Verilen kf ve özgül iş diyagramı veriliyor) 15

ÇÖZÜM F A 0 A. kf π.d 4 0 3,14.(0) 4 A 0 314mm A0.h 0 A. h h 0 A0 A h h h 10 314. A A 68mm 5 h ln h 0 1 10 ln ln 5 0,693 % 69,3 Diyagramdan takip edilerek % 69,3 deformasyon oranı için kf=800 N/mm bulunur. Diyagramdan bulunan kf=kf ideal dir. kf kf F id b) W η 800 0,80 kf 1000 N / mm kf 68.1000 68000 N V.kf. (A.h ). kf 1 1 (68.5).10. 00.0,693 17600 Nmm 16