Yüzey merkezli kübik (YMK) kafes Kafes Yüzeylerdeki atom sayısı = 6x1/2 = 3 Köşelerdeki atom sayısı = 8x1/8 = 1 Birim hücredeki toplam atom sayısı = 4

Yüzey merkezli kübik kafeste atomsal dolgu faktörü ADF=0,74 olur; %74 i dolu, %26 si boştur.

Hacim merkezli kübik (HMK) kafes Kafes Merkezinde 1 atom, Köşelerde ise 8 adet 1/8 hacimli atom vardır. Birim hücredeki toplam atom sayısı 2 dir.

Hacim merkezli kübik kafeste atomsal dolgu faktörü ADF=0,68 olur; %68 i dolu, %32 si boştur.

Kristal Doğrultuları (Yönleri) Birim hücrede belirli doğrultular özel bir öneme sahiptir. Metaller yakın temas halindeki atomlar doğrultusunda şekil değiştirirler. Malzemenin özellikleri kristalde özelliğin ölçüldüğü doğrultuya bağlı olarak değişebilir. Doğrultular için Miller indisleri bu doğruları tanımlaması için kullanılan kısa gösterimlerdir.

Doğrultuların Miller indisleri (yön işaretleri) şöyle bulunur; 1. Sağ el koordinat sistemi kullanılarak doğrultu üzerinde iki koordinat noktası belirlenir. 2. Uç noktanın koordinatlarından başlangıç noktasının koordinatları çıkarılır. 3. Elde edilen kesirler kaldırılır ve/veya azaltılarak tam sayıya çevrilir. 4. Numaralar köşeli paranteze alınır [hkl]. Negatif işaret çıkarsa üzerine negatif işareti konur.

Düzlemlerin Miller İndisleri (İşaretleri) Bir kristalde belirli atom düzlemleri özel bir öneme sahiptir. Metaller atomların çok sıkı paketlendiği düzlemler boyunca şekil değiştirir. Bu düzlemleri tanımlamak için (hkl) şeklinde tam sayılardan oluşan Miller indisleri kullanılır.

Düzlemlerin Miller İndisleri şöyle bulunur; 1. Düzlemin x, y, z eksenlerini kestiği noktaların koordinatları tanımlanır 2. Bu noktaların tersi alınır 3. Bu sayılar uygun bir ortak çarpanla en küçük tam sayılar grubu haline getirilir. 4. Sonuç (hkl) şeklinde gösterilir, negatif numaralar üzerine ( ) işareti konur. 5. Eşdeğer düzlemler ailesi {hkl} ile gösterilir. Kübik sistemlerde bir düzlem ile aynı indislere sahip doğrultular, bu düzleme diktir. Örneğin [100] doğrultusu, (100) düzlemine diktir.

Düzlemler Arası Mesafe Kübik kristal yapılarda aynı Miller İndisine (işaretine) sahip, birbirine paralel en yakın iki düzlem arasındaki düzlemler arası uzaklık d hkl şeklinde gösterilir.

X-IŞINI DİFRAKSİYONU Numune üzerine gönderilen dalga boyu bilinen x-ışınları malzemedeki düzlemler tarafından farklı açılarda (Bragg kanununa göre) kırınıma uğratılır. Bu yöntemle elde edilen paternler her bir faz için parmak izi niteliğinde olup, malzeme içerisinde bulunan fazların tayinini sağlar. XRD ile analizde, malzeme yapısı (kristalin/amorf), kristalin malzemeler için kalitatif mineralojik analiz, latis parametresinin hesaplanması, kristal yapısının belirlenmesi, nanomalzemelerde tane boyutu ölçümü belirlenebilecek özelliklerdir. Uygun paket programların kullanılmasıyla kantitatif olarak mineralojik analiz yapılabilmektedir.

X-IŞINI DİFRAKSİYONU X-ışını tüpünden gelen ışın parça yüzeyine düşürülür. Yansıyan ışın gelme ve yansıma açıları dikkate alınarak ganiometre ile ölçülür. X ışınlarının rastladığı her atomdan, aynı dalga boyunda fakat düşük şiddette ikincil dalgalar saçılır. Küresel olarak yayılan bu dalgalar, aralarındaki girişim sonucu belirli açılarda birbirini yok eder veya faz farkı dalga boyunun tam katı ise kuvvetlendirirler.

Bir kristal üzerine dalga boyu olan ışın düşürüldüğünde bunlar kristal düzlemlerinde atomlara çarparak yansırlar. Yansıyan ışınlar arasında faz kayması varsa bunlar birbirlerini yok edebilir ve net yani kaydedilebilen bir ışın yansıması ölçülemeyebilir. Fakat yansıyan ışın demetlerinin aynı fazda olması durumunda bunlar birbirlerini kuvvetlendirir ve şiddetli bir ışın yansıması gerçekleşir. Bu şiddetli yansıma, ölçüm cihazında belli açılarda gözlenen pikler şeklinde olur. X-ray intensity (from detector) Pikler q c d = n 2 sin q c q

Intensity (relative) X-RAY DIFFRACTION PATTERN z z z c c c a x b y (110) a x b y a x (211) b y (200) Adapted from Fig. 3.22, Callister 8e. Diffraction angle 2q Diffraction pattern for polycrystalline a-iron (BCC) 34

Bu pikler oluşumu diğer bir değişle yansıyan ışın demetlerini aynı fazda olması durumu Bragg kuralı nı sağlar. : gelen ışının dalga boyu. d: düzlemler arası mesafe. q: gelen ışın düzlem arası açı. q: brag açısı. h, k, l: düzlemin miller indisleri. Yani piklerin oluştuğu brag açıları ölçüm yapılan kristal malzemenin belli atom düzlemelerini d düzlemler arası mesafe parametresi yardımı ile ifade eder.

nλ = 2dsinθ d hkl = h 2 a o k 2 l 2 n: 1., 2., 3., n. mertebeden difraksiyon dalgalarını tanımlar. Brag kuralından d saptandıktan sonra yukarıdaki formülden kafes parametresi saptanabilir.

X-ışın difraksiyonu ile kristal yapıları, kafes parametresi ve atom çapı bulunabilir. Bu parametreler, malzemenin özelliği olduğu ve her bir malzemede farklı değer aldığı için ilgi element veya bileşikleri saptamada kullanılmaktadır.

Unt vs. PIII320C=%0,17

Genellikle haddelenmiş yassı metalik malzemelerden ya da dövülmüş malzemelerden hazırlanan numunelerle yapılan çekme deneyi sonuçlarının, malzemeden numunenin alındığı yöne göre değiştiği görülmüştür. The properties of aluminium and its alloys, as with most metals, are never completely uniform in all directions - some degree of anisotropy is always present. The exact nature of this anisotropy depends upon both alloy composition and process history (e.g. casting, rolling, extrusion, annealing, etc). Anisotropic properties can have a major effect on subsequent process stages, especially sheet metal forming processes such as deep drawing and stretch forming, and on in-service performance.

TEK KRİSTAL & ÇOKKRİSTAL Tek kristaller -özellikleri yöne bağımlıdır: anizotropik -Örneğin: HMK demirde Elastiklik Modülü: E (diagonal) = 273 GPa Çok kristaller -Özellikleri yöne bağımlı olabilir/olmayabilir. -Taneler rastgele dağılım gösteriyorsa: izotropik. (E poly iron = 210 GPa) -Taneler yönlendirilmişse: textured, anisotropic. E (edge) = 125 GPa 200 mm 49

POLİFORMİZM (ALLOTROPİZM) Aynı bileşimde iki molekül değişik atomsal dizilişe sahipse bunlara izomer denir. Aynı kimyasal bileşime sahip fakat değişik kristal yapılı cisimlere polimorflar ve bu özelliğe de polimorfizm denir. Çeliklere uygulana ısıl işlemler poliformik dönüşme olayına dayanmaktadır.

SAF DEMİRİN ALLOTROPİK DÖNÜŞÜMÜ Fe 910 0 C nin altında HMK, 910 0 C nin üstünde YMK, 1400 0 C nin üstünde de HMK kristallidir.

53

54

Emprüte elementleri (Al, Zn vb) α-β dönüşümünü 0 C (32 F) nin altına geciktirir. Sb veya Bi gibi elementler dönüşümü durdurabilir.

How serious is the tin pest risk? It s hard to know because so few lead free assemblies have been subjected to sufficiently cold temperatures for sufficiently long periods. But basic metallurgy tells us that the risk must be real and significant. The good news is that the tin pest risk can be eliminated very easily and inexpensively. The solution is the addition of a small amount roughly 0.5% of antimony to the lead free solder.

58

Some phase transitions between allotropic forms of technologically relevant metals are those of Ti at 882 C, Fe at 912 C and 1394 C, Co at 422 C, Zr at 863 C, Sn at 13 C and U at 668 C and 776 C. 59

Polymorphism in binary metal oxides