ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

Benzer belgeler
Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

NİCEL METALOGRAFİ (STEREOLOJİ)

Chapter 9: Faz Diyagramları

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

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

Demir-Karbon Denge Diyagramı

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

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

MALZEME BİLGİSİ DERS 9 DR. FATİH AY.

Pratik olarak % 0.2 den az C içeren çeliklere su verilemez.

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

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Faz ( denge) diyagramları

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

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

Demirin Kristal Yapıları

DENEYİN ADI: Jominy uçtan su verme ile sertleşebilirlik. AMACI: Çeliklerin sertleşme kabiliyetinin belirlenmesi.

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

Fe-C ve Fe-Fe 3 C FAZ DİYAGRAMLARI

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

Isıl İşlemde Risk Analizi

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Bölüm 12 Demir Alaşımları

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

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

CALLİSTER FAZ DİYAGRAMLARI ve Demir-Karbon Diyagramı

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

MALZEME BİLİMİ (DERS NOTLARI)

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

SAF DEMİR o C Sıvı o C δ Ferrit HMK. 912 o C γ Demir Östenit YMK. 25 o C α Ferrit HMK

DEMİR KARBON ALAŞIMLARI

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

Bölüm 9. Demir Karbon Alaşım Sistemi

1 Prof. Dr. Cuma BİNDAL - Prof. Dr. S. Cem OKUMUŞ - Doç. Dr. İbrahim

Çelikler ve Dökme Demirler

Bölüm 11: Uygulamalar ve Metal Alaşımların İşlenmesi

Metalografi, en bilinen şekliyle, metallerin iç yapısını inceleyen bilim dalıdır.

BÖLÜM 3a:MÜHENDİSLİK ALAŞIMLARINDA YAPI-ÖZELLİK-ISIL İŞLEM İLİŞKİLERİ

ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ

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

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

Mikroyapısal Görüntüleme ve Tanı

SEMENTE EDİLMİŞ 8620 KALİTE ÇELİĞİN ÖZELLİKLERİNE SIFIRALTI İŞLEMİN ETKİSİ

BAZI ÖRNEKLER Soru 1 - Soru 2 -

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

Faz Dönüşümleri. Bir fazın diğer bir faza dönüşümü zaman gerektirir. Ötektoid dönüşüm

Demir Karbon Denge Diyagramı

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

Beyaz dökme demir mikroyapısı. Metalografik yapı beyaz renkli sementitle birlikte dendritik karakterde katılaşmış ince bir perlitik şebekeyi

Ark Kaynağı ile Kaynatılan Ferritik Küresel Grafitli Dökme Demirlere Öntav Sıcaklığının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi

Dökme Demirlerin Korozyonu Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

DEMİR DEMİR KARBON ALAŞIMLARI

Arda Çetin, Peyman Çelenkoğlu, Burcu Tunç, Ayhan Comart (Ekstra Metal)

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

DARBE DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Metalik Malzemelerin Darbe Deneyi

Çeliklere uygulanan ısıl işlemler

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

JOMINY DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

FAZ ve DENGE DİYAGRAMLARI

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ

1. GİRİŞ. 1.1.Küreleştirme İşlemi

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Sementasyon İşleminin Farklı Çeliklerin Mikroyapı ve Sertlik Değerlerine Etkileri

Geleneksel Malzemelerdeki Gelişmeler

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

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

Küreselleştirme Isıl İşlemleri Uygulanmış Orta Karbonlu Çeliğin Mikroyapı ve Sertlik Değerlerinin İncelenmesi

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 2 Sertleştirme Isıl İşlemi ve Sertleşebilirlik

15 th International Materials Symposium (IMSP 2014) October 2014 Pamukkale University Denizli - Turkey

Ösferrit Hacim Oranın Çift Fazlı Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Yüzey Pürüzlülüğü Üzerindeki Etkisi

Demir Karbon Denge Diyagramı

Çeliklerin Fiziksel Metalurjisi

Malzemelerin performansları ve özellikleri metalografik incelemelerle kontrol edilir.

2 Prof. Dr. Sakin ZEYTİN-Prof. Dr. Akın AKINCI-Yrd. Doç. Dr. Mediha İPEK

Ostemperlenmiş Küresel Grafitli Dökme Demir-OKGDD AUSTEMPERED DUCTILE IRON-ADI. Grafit küreleri

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ. Bölüm 11-Faz Dönüşümü ile Dispersiyon Sertleştirmesi ve Isıl İşlem

Isıl işlemler. Malzeme Bilgisi - RÜ. Isıl İşlemler

Çeliklere Uygulanan SERTLEŞTİRME YÖNTEMLERİ

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

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

KUM KALIBA DÖKÜM AŞAMALARI

İKİLİ ÖTEKTİK FAZ DİYAGRAMLARI

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ALAŞIMLI ÇELİKLERİN SERTLEŞEBİLME KABİLİYETİNİN SAPTANMASI

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

MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

FAZLAR ve DEMİR-SEMENTİT DİYAGRAMI TTT DİYAGRAMLARI ÇELİK ISIL İŞLEMLERİ KASIM 2011

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 4 Dönüşüm Diyagramları ZSA ve ZSD Diyagramları

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. SIFIRALTI / KREOJENİK ISIL İŞLEMİN 100Cr6 ve 8620 KALİTE ÇELİKLERİN ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİ

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Soğuma diyagramları ve sertleştirme Faz dönüşümü ve Isıl İşlem

ÇELİĞİN ISIL İŞLEMLERİ Prof.Dr.Ayşegül AKDOĞAN EKER

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY.

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

Yüzey Sertleştirme 1

metalik malzemeler

Farklı Metalografik İşlem Yazılımlarının Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Küresellik Boyut ve Oran Tayininde Kullanımı

Transkript:

GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MEM-317 MALZEME KARAKTERİZASYONU ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI Yrd. Doç. Dr. Volkan KILIÇLI ANKARA 2012

Fe- Fe 3 C Faz diyagramı 2

Fe- Fe 3 C Faz diyagramında denge halindeki yapılar ve fazlar Ferrit (α): Karbonun α demiri içinde erimesi sonucu oluşan katı eriyiğe ferrit adı verilir. Saf demir 910 C ye kadar HMK kristal kafes yapısına sahiptir. Ferrit en fazla 723 C'de (A1 sıcaklığı) % 0.02 karbon çözebilir. Sıcaklık derecesinin düşmesine bağlı olarak bu oranda azalır. Oda sıcaklığında ise bu oran % 0.008 tir. Ferritin çözemediği karbon kristalin dışına atılır ve sementit oluşur. Saf Fe in mikroyapısı. Dağlama: % 2 Nital %0.02 C içeren çelikte ferritin mikroyapısı. Dağlama: Marshall çözeltisi, X500 3

Fe- Fe 3 C Faz diyagramında denge halindeki yapılar ve fazlar Östenit (γ): Karbonun γ demiri içinde erimesi sonucu oluşan katı eriyiğe östenit adı verilir. Saf demir 910-1400 C arasında kadar YMK kristal kafes yapısına sahiptir. Östenit en fazla 1148 C'de % 2 karbon çözebilir. Östenitin farklı hızlarda soğutulması sonucu çeliklerde farklı mikroyapılar elde edilir. Östenitin mikroyapısı. Dağlama: % 2 Nital AISI 316 östenitik paslanmaz çeliğin mikroyapısı. Dağlama: % 4 pikral + HCl çözeltisi, X500 4

Fe- Fe 3 C Faz diyagramında denge halindeki yapılar ve fazlar Perlit: α demir ve Fe 3 C nin lamellar karışımıdır. Perlit faz değildir. İki fazın (α demir+fe 3 C) karışımıdır. Çeliklerde perlitik yapı, östenitin ötektoid reaksiyona uğraması sonucu oluşur. Ötektoid kompozisyona (%0.77 C - %0.8 C) sahip çelik yavaş soğutulduğunda %100 perlitik yapı elde edilir. Östenitten perlit oluşumunun şematik gösterimi 5

Fe- Fe 3 C Faz diyagramında denge halindeki yapılar ve fazlar Perlit Tamamen perlitik yapıya sahip ray çeliğinin (%0.8C) optik mikroyapısı. Dağlama: % 4 Pikral. X1000 Tamamen perlitik yapıya sahip ray çeliğinin (%0.8C) SEM resmi. Dağlama: % 4 Pikral. X10000 6

Ötektoidaltı çeliklerin (%C<0.77) mikroyapıları %0.38 C içeren çeliğinin mikroyapısı. Mikroyapı ötektoid öncesi ferrit ve perlitten oluşmaktadır. X635 7

Ötektoidaltı çeliklerin (%C<0.77) mikroyapıları 8

Ötektoidaltı çeliklerin (%C<0.77) mikroyapıları AISI 1010 çeliğinin mikroyapısı. Dağlama: Marshall den sonra %2 Nital. X200 AISI 1045 çeliğinin mikroyapısı. Dağlama: %4 Pikralden sonra sonra %2 Nital. X300 9

Ötektoid çeliğin (%C=0.77) mikroyapısı Ötektoid çeliğin mikroyapısı. Koyu renkli faz Fe 3 C, açık renkli faz α. X470 10

Ötektoid çeliğin mikroyapısı AISI 1080 çeliğinin optik mikroyapısı. Dağlama: %4 pikral. X500 Perlitin SEM mikroyapısı. X5000 11

Perlit (Pearlite) Ferrit (α) ve Fe 3 C nin lamellar karışımıdır. Perlit ötektoid reaksiyon ürünüdür. İzotermal dönüşüm diyagramında ötektoid çelik için kaba perlit ve ince perlit için soğuma eğrileri a) Kaba perlit (coarse pearlite), b) İnce perlit (fine pearlite) X3000. 12

Kaba ve ince perlitin mikroyapıları AISI 1080 çeliği, kaba perlitik yapı. Dağlama: %4 pikral, X500. AISI 1080 çeliği, ince perlitik yapı. Dağlama: %4 pikral, X500. 13

Ötektoidüstü çeliklerin (%C>0.77) mikroyapıları %1.4 C içeren ötektoid üstü çeliğin mikroyapısı. Ötektoid öncesi Fe 3 C östenit tane sınırlarında ağ şeklinde yer almaktadır. Dağlama: %2 Nital. X1000 14

Ötektoidüstü çeliklerin (%C>0.77) mikroyapıları 15

Ötektoidüstü çeliklerin (%C>0.77) mikroyapıları %1.4 C içeren ötektoid üstü çeliğin mikroyapısı. Ötektoid öncesi Fe 3 C östenit tane sınırlarında ağ şeklinde ve perlitik matriste iğneler şeklinde yer almaktadır. Dağlama: %4 Pikral. X500 %1 C içeren ötektoid üstü çeliğin SEM mikroyapısı. Ötektoid öncesi Fe 3 C östenit tane sınırlarında ağ şeklinde yer almaktadır. Dağlama: %4 Nital. 16

Ötektoidaltı ve Ötektoidüstü çeliklerde soğuma esnasında mikroyapı değişimi ve Fe Fe 3 C faz diyagramı ile ilişkisi 17

Beynit (Bainite) Çeliklerde östenitin izotermal dönüşüm ürünü olan beynit, ferrit (α) ve Fe 3 C in lamelar olmayan karışımıdır. 250-350 C izotermal beklemede alt beynit, 350-550 C izotermal beklemede ise üst beynit oluşur. a) Üst beynit (gri tüylü levhalar), b) Alt beynit (siyah iğneler) 18

Alt Beynit ve Üst Beynit Üst beynit ve Alt beynit oluşumunun şematik gösterimi 19

Martensit (Martensite) Martensit; difüzyonsuz katı hal dönüşümünün bir sonucu olarak oluşan bir fazdır. %0.25 C den daha fazla karbon içeren çeliklerde YMK kristal kafesli östenit hızlı soğutma sonucu HMT (hacim merkezli tetragonal) kristal kafesli martensite dönüşür. Sade C lu çeliklerde karbon oranı ile M s sıcaklığı arasındaki ilişki ve karbon oranı ile martensit tipinin değişimi. 20

Martensit (Martensite) a) Düşük C lu çelikte çıta tip martensit X80, b) Yüksek C lu çelikte plaka tip martensit X400. 21

Martensit (Martensite) a b c a) Düşük C lu alaşımlı bir çelikte çıta tip martensit (%0.03 C, %2 Mn), Dağlama: %2 Nital, X100. b) %0.57 C içeren orta C lu çelikte çıta tip martensit ve plaka tip (mixed-karışık) martensit, Dağlama: %2 Nital, X1000. c) %1.2 C içeren yüksek C lu çelikte plaka tip martensit, beyaz bölgeler kalıntı östenit (retained austenite), Dağlama: %2 Nital, X1000. 22

Çeliklerde gözlenen diğer mikroyapılar 23

Sıcak haddelenmiş ve Su verilmiş Mikroyapılar 24

Küreselleştirilmiş Mikroyapılar 25

Çeliklerde östenitleme sıcaklığı ve soğuma hızının mikroyapıya etkisi 26

Su verilmiş ve temperlenmiş mikroyapılar 27

Çeliklerde dekarbürize bölge mikroyapıları 28

Beynitik mikroyapılar 29

Beynitik mikroyapılar 30

Yüzey Galvanizlenmiş Çelik Mikroyapıları 31

Yüzey Kaplanmış (Al veya Cr) Çelik Mikroyapıları 32

Yüzey Karbürlenmiş Mikroyapılar 33

Yüzey Karbonitrürlenmiş Mikroyapılar 34

Yüzey Nitrürlenmiş mikroyapılar 35

Takım Çeliklerinin Mikroyapıları 36

Takım Çeliklerinin Mikroyapıları 37

Takım Çeliklerinin Mikroyapıları 38

Paslanmaz Çeliklerinin Mikroyapıları 39

Paslanmaz Çeliklerinin Mikroyapıları 40

Paslanmaz Çeliklerinin Mikroyapıları 41

Dökme Demirlerin Mikroyapıları Dökme demirlerin mikroyapılarının şematik gösterimi; a) Gri dökme demir (Gray Iron), b) Beyaz dökme demir (White Cast Iron), c) Temper dökme demir, d) Küresel grafitli dökme demir (Ductile Iron) ve e) Vermiküler dökme demir (Compacted Graphire Iron). 42

Dökme demirlerin tipik mikroyapıları; a) Beyaz dökme demir, b) Ferritik temper dökme demir (Malleable Iron), c) Su verilmiş ve temperlenmiş temper dökme demir, d) ferritik küresel grafitli dökme demir, e) ferritik+perlitik küresel grafitli dökme demir ve f) perlitik küresel grafitli dökme demir (Dağlama: %2 Nital) 43

Ticari olarak kullanılan dökme demirlerin Fe-C faz diyagramında şematik gösterimi ve Isıl işleme bağlı olarak değişen şematik mikroyapıları. Gf: Lamel grafit, Gn: Nodül grafit, Gr: Roset grafit, α: Ötektoid öncesi ferrit, P: Perlit. 44

Dökme demirlerde gözlenen diğer mikroyapılar 45

Dökme demirlerde gözlenen diğer mikroyapılar 46

Dökme demirlerde gözlenen diğer mikroyapılar 47

Yukarıda verilen mikroyapıları tanımlayınız? 48

Kaynaklar 1. Askeland D.R. and Phulé P. Pradeep, The Science and Engineering of Materials, (International Student Edition), Thomson, 2006. 2. Callister W.D. Materials Science and Engineering : An Introduction, John Wiley and Sons Inc., 2005. 3. ASM Handbook, Metallography and Microstructures, Vol. 9, Metals Park, Ohio, 2004. 49