02.03.2014

1

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

METALLER

1. Alamlar ve Faz Diyagramlar

2. Demir Esasl Metaller

3. Demird Metaller

4. Sper Alamlar

5. Metallerin lenme Klavuzu

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Drt Tr Mhendislik Malzemesi

1. Metaller

2. Seramikler

3. Polimerler

4. Kompozitler (Karma Malzemeler)

02.03.2014

2

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metaller: En nemli Mhendislik

Malzemeleri

Geni bir yelpazede tasarm koullarn salayan

zelliklere sahiptir

Uzun yllar boyunca, mamul haline dntrldkleri

imal usulleri gelitirilmi ve hassaslatrlmtr

Mhendisler metalleri tanr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metaller Neden nemlidir

Yksek rijitlik ve dayanm - yksek rijitlie, dayanma

ve sertlie sahip olacak ekilde alamlandrlabilirler

Tokluk - enerjiyi, dier malzeme gruplarndan daha iyi

absorbe etme kapasitesi

yi elektrik iletkenlii -Metaller iyi bir elektrik iletkenidir

yi sl iletkenlik - sy, seramik ve polimerlerden daha

iyi iletirler

Maliyet eliin fiyat, dier mhendislik

malzemelerininkine gre ok daha uygundur

02.03.2014

3

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

mal Usullerinde Kullanlan

Metallerin Balang ekilleri

Dkme metal balang ekli bir dkmdr

Yoruk (dvme) metal metal dvlebilir veya

dkldkten sonra dvlebilir

Toz halinde metal balang ekli, toz metalurjisi

teknikleri kullanlarak paralara dntrlen ok

kk taneli tozlardr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metallerin Snflandrlmas

Demir Esasl - Demire dayanr

elikler

Dkme demirler

Demir D - dier tm metaller

Alminyum, magnezyum, bakr, nikel, titanyum,

inko, kurun, kalay, molibden, tungsten, altn,

gm, platin ve dierleri

Sper alamlar

02.03.2014

4

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metaller ve Alamlar

Baz metaller saf metal olarak nemlidir (rn.: altn,

gm, bakr)

ou mhendislik uygulamas, alamlama ile elde

edilen, gelitirilmi zellikler gerektirir

Alamlama yoluyla, saf metallere kyasla dayanm,

sertlii ve dier zellikleri arttrmak mmkndr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alamlar

Bir alam = En az biri metalsel olan, iki veya daha fazla

elementin oluturduu bir karm veya bileik

ki ana kategorisi:

1. Kat zeltiler

2. Metalleraras fazlar

02.03.2014

5

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kat zeltiler

Bir elementin, tek fazl bir yap oluturmak zere dier

bir elementin iinde znd bir alam

Bir faz = tm tanelerin ayn kristal kafes yapsna

sahip olduu bir metal gibi, herhangi bir homojen

malzeme ktlesi

Bir kat zeltide, zen veya temel element

metalseldir ve znen dier element ise metalsel

veya metal d olabilir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kat zeltinin ki ekli

1. Asal yer (Yer alan) kat zelti zen elementin

atomlar, birim hcresi iinde znen elementle yer

deitirir

2. Ara yer kat zelti znen elementin atomlar,

kafes yaps iinde temel metal atomlar arasndaki

boluklara yerleir

Her iki ekilde de alamn yaps, birleen

elementlerinkinden daha yksek dayanma ve

sertlie sahiptir

02.03.2014

6

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kat zeltilerin ki Tr

(a) Asal yer (yer alan) kat zelti, (b) Ara yer kat zelti

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metalleraras Fazlar

Genel olarak bir elementin dieri iinde znrl snrldr

Alam iindeki znen elementin miktar esas metalin kat znrlk snrn atnda, alam iinde ikincil bir faz oluur

Metalleraras faz terimi, kimyasal bileimi kendisini oluturan iki saf elementinkinin arasnda ortalama olduunu tanmlamak iin kullanlr

Kristal yaps da kendisini oluturan iki saf metalinkinden farkldr

02.03.2014

7

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metalleraras Faz Trleri

1. Metalleraras bileikler bir metal ve bir metal d ierir, rnein Fe3C

2. Metalleraras bileikler - bir bileik oluturan iki metal, rnein Mg2Pb

Baz alam bileimlerinde ara faz, iki fazl bir yap oluturmak zere primer kat zeltiyle karm haldedir

Baz iki fazl alamlar, kat zeltilere gre ok daha yksek dayanm iin sl ilenebildiklerinden ok nemlidir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Faz Diyagramlar

Bileim ve scakln fonksiyonu olarak bir metal alam

sistemini gsteren grafik bir ara

Atmosferik basnta iki element ieren bir alam

sisteminin faz diyagramna ikili faz diyagram denir

02.03.2014

8

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Faz Diyagramlar

Bileim yatay eksene, scaklk ise dikey eksene izilir

Diyagram zerindeki herhangi bir nokta, denge

koullar altnda bulunan fazn veya fazlarn ortalama

bileimini gsterir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bakr-Nikel Faz Diyagram

Bakr-Nikel

alam sistemi

iin ikili faz

diyagram

Sv zelti

Lkids

Sv + Kat

Sc

aklk, F

Sc

aklk, C

% Nikel (Ni)

Kat zelti

Solids

02.03.2014

9

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bakr-Nikel (Cu-Ni) Alam Sistemi

Solidsn altnda tm bileim alan boyunca Kat

zelti alam

Bu alam sisteminde ara kat zelti bulunmaz

Ancak, solids ve likids tarafndan snrlanan blge

iinde bir faz karm (Sv + Kat) bulunur

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Fazlarn Kimyasal Bileimleri

Alamn ortalama bileimi, yatay eksen boyunca

konumu tarafndan belirlenir

Ancak, sv ve kat fazlarn bileimleri ayn deildir

Bu bileimler, ilgilenilen scaklkta bir yatay izgi

izerek bulunabilir

izginin solids ve likids kestii yerler,

srasyla kat ve sv fazlarn bileimlerini gsterir

02.03.2014

10

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kalay-Kurun Faz Diyagram

Kalay-Kurun alam sistemi iin ikili faz diyagram

Sv (L)

(tektik bileim) S

ca

klk, C

Sc

aklk, F

(% Kalay (Sn)

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kalay-Kurun (Sn-Pb) Alam

Sistemi

Elektriksel balantlar oluturmak iin yumuak lehimlemede yaygn ekilde kullanlr

Sn-Pb sistemi, alfa () ve beta () olmak zere iki kat faz ierir

-faz = diyagramn sol tarafnda Kurun iindeki Kalayn kat zeltisi

-faz = Diyagramn sa tarafnda yaklak 200Cde Kalay iinde Kurunun kat zeltisi

ki kat zelti arasnda iki kat fazn karm + bulunur

02.03.2014

11

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kalay-Kurun Alam Sisteminde

Erime

Saf Kalay 232Cde erir

Saf Kurun 327Cde erir

Kalay-Kurun alam dk scaklklarda erir

Diyagram, saf metallerin erime noktalarnda balayan

ve % 61,9 Snlik bir bileimde birleen iki likids

izgisi ierir

Buras, Kalay-Kurun sistemi iin tektik

bileimdir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

tektik Alam

Bir alam sisteminde, Solids ve likidsn ayn

scaklkta olduu belirli bir kimyasal bileim

tektik scaklk = tektik bileimin erime scakl

tektik scaklk daima bir alam sistemindeki en

dk erime noktasdr

tektik (eutectic) terimi, anlam kolay eriyen olan

eski Yunancadaki eutektos, szcnden

tretilmitir.

02.03.2014

12

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir Esasl Metaller

Demire dayanan, insanolu tarafndan bilinen en eski

metallerden biri

Mhendislik bakmndan nemli olan Demir esasl

metaller Demir ve Karbondan oluan alamlardr

Bu alamlar iki temel gruba ayrlr:

elik

Dkme Demir

Birlikte, dnyadaki metal tonajnn yaklak % 85ini

olutururlar

Demir-Karbon Faz Diyagram

Yaklak % 6ya kadar

Karbon ieren Demir-

Karbon ikili faz

diyagram

Sc

aklk, C

Sc

aklk, F

Sv (L)

Kat

% Karbon (C)

Kat

02.03.2014

13

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demirin Deiik Fazlar

Oda scaklndaki faz, Ferrit (HMK=Hacim Merkezli

Kbik) denilen alfa ()dr

912Cde Ferrit, Ostenit (YMK=Yzey Merkezli Kbik)

denilen Gamma ()ya dnr

Bu dnm 1394Cde Delta ()ya (HMK) dnr

Saf Demir 1539Cde erir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Ticari Bir rn Olarak Demir

Elektrolitik Demir Saf metalin gerekli olduu

aratrma ve dier amalar iin yaklak % 99,99luk

en saf hali

ngot Demir Yksek sneklik veya korozyon direnci

gereken uygulamalarda kullanlan, (yaklak % 0,01

Karbon dahil) yaklak % 0,1 safszlk ierir

Yoruk (Dvme) Demir yaklak % 3 curuf ancak

ok dk karbon ierir ve dvme gibi scak

ekillendirme yntemleriyle kolayca ekillendirilir

02.03.2014

14

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Karbonun Demir iindeki

znrlk Snrlar

Ferrit faznda 723Cde sadece yaklak % 0,022

Karbon znebilir

Ostenit, 1130Cde yaklak % 2,1 Karbon zebilir

Alfa ve Gamma arasndaki znrlk fark, sl

ilemle dayanm arttrma frsatlar sunar

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

elik ve Dkme Demirin Tanmlar

elik = % 0.02 ila % 2.1 arasnda Karbon ieren

bir Demir-Karbon alam

Dkme Demir = % 2.1 ila yaklak % 4 veya % 5

Karbon ieren bir Demir-Karbon alam

elikler ve Dkme Demirler, Karbonun

dnda baka alam elementleri de ierebilir

02.03.2014

15

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir-Karbon Sistemindeki Sementit

Denge koullar altnda oda scaklnda Demir-

Karbon alamlar, sfrn hafife zerinde olan

Karbon seviyelerinde dahi iki fazl bir sistem oluturur

kinci faz, Sementit olarak da bilinen Fe3Cdir

Sementit = bir ara faz: sert ve gevrek bir Demir ve

Karbon metalsel bileii

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

tektik ve tektoid Bileimler

Fe-C sistemindeki tektik bileim = % 4.3 C

Faz, 1130Cde kat ( + Fe3C)dan svya dnr

Fe-C sistemindeki tektoid bileim = % 0.77 C

Faz, 723Cnin zerinde dan ya dnr

% 0.77 Cnun altnda, hipotektoid (tektoid alt)

elikler olarak adlandrlr

% 0.77 ila % 2.1 C arasnda hipertektoid (tektoid

st) elikler olarak adlandrlr.

02.03.2014

16

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir ve elik retimi

Demir yapm Demir, cevherinden indirgenir

elik yapm Daha sonra Demir istenen saflk ve

bileim (alamlama)ya ulamak zere saflatrlr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir-retimindeki Demir-Cevherleri

Demir ve elik retiminde kullanlan temel cevher

Hematit (Fe2O3)dir

Dier demir cevherleri arasnda Magnetit (Fe3O4),

Siderit (FeCO3) ve Limonit (Fe2O3-xH2O, burada x

deeri tipik olarak yaklak 1.5dur) bulunur.

Demir cevherleri, snfna bal olarak yaklak % 50

ila % 70 arasnda demir ierir (Hematit daima % 70

demir ierir)

Demir ve elik retiminde, hurda demir ve elik de,

hammadde olarak yaygn ekilde kullanlr

02.03.2014

17

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir retimindeki Dier

Hammaddeler

Kmr (C)

Kimyasal reaksiyonlar iin gerekli sy salar ve

Demir cevherini indirgemek iin gerekli

karbonmonooksit (CO)i salar

Kire ta (CaCO3)

Erimi demirdeki safszlklarla curuf halinde

reaksiyona girerek onlar uzaklatran flaks

(dekapan) olarak kullanlr

Scak gazlar (CO, H2, CO2, H2O, N2, O2, ve yaktlar)

Kmr yakmakta kullanlrlar

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Yksek Frnda Demir retimi

Yksek frn ykseklii 40 metre olan ve en geni

yerinde ap 11 metre olan 9-11 metre arasnda apa

sahip refrakter astarl bir kap

Demiri retmek iin, bir yksek frnn iine cevher,

kmr ve kire ta dklr

Yanma ve Demirin indirgenmesini salamak

amacyla bacann en alt ksmndan yksek hzlarda

scak gazlar flenir

02.03.2014

18

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

elik

retiminde

kullanlan

bir Yksek

Frnn

kesiti

Yksek Frn=

Blast Furnace (ing.)

= Hoch Ofen

(Alm.)

Gaz k

Kk an

Byk an

Gaz besleyici

arj hunisi

Temizleme

nitesine giden

yksek frn gaz

Demir cevheri, kmr ve

kire ta tabakalar

elik klf

Scak gaz fleme

Curuf

Yakalama kapa

Scak demir kanal

Scak demir

kepe arabas

Frna cevher,

kmr ve kire

ta yklemek iin

kayar kpr (veya

konveyr)

Refrakter

astar

fleme

borusu

Tyer

Curuf kapa

Erimi demir Curuf kepesi

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir-retimindeki Kimyasal

Reaksiyonlar

Balang cevheri olarak Hematit kullanarak:

Fe2O3 + CO 2FeO + CO2

CO2 , CO oluturmak zere kmrle reaksiyona girer:

CO2 + C (Kmr) 2CO

Bu durum FeOnun Demir haline son indirgenmesini

oluturur:

FeO + CO Fe + CO2

02.03.2014

19

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demir-retimindeki Hammadde

Oranlar

Bir ton Demir retmek iin yaklak yedi ton

hammadde gerekir:

2.0 ton Demir cevheri

1.0 ton Kmr

0.5 ton Kire ta

3.5 ton Gazlar

Yan rnlerin nemli bir ksm geri kazanlmaktadr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Yksek Frndan Demir

Yksek frndan aktlan (Pik demir denilen) demir %

4ten fazla C ve ayrca dier % 0.3-1.3 Si, % 0.5-2.0

Mn, % 0.1-1.0 P ve % 0.02-0.08 S safszlklar ierir

Dkme demir ve elik iin ilave saflatrma gerekir

Pik demiri kr dkme demire dntrmek iin

ounlukla Kupol denilen bir ocak kullanlr.

elik halinde ise, bileimlerin ok daha dar kontrol

ve safszlklarn ise ok dk seviyelere

drlmesi gerekir

02.03.2014

20

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

elik-retimi

1800lerin ortalarndan beri, pik dkmn elik haline

saflatrlmas iin ok sayda yntem gelitirilmitir

Gnmzde, iki en nemli yntem:

Bazik Oksijen Frn (BOF)

Elektrik ark ocadr.

Her ikisi de, karbonlu ve alaml eliklerin retiminde

kullanlmaktadr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bazik Oksijen Frn (BOF)

Dnyada elik retiminin % 70i bu yntemle yaplr

Bessemer konvertrnn adaptasyonudur

Bessemer ynteminde, erimi pik demirin

iindeki safszlklar yakmak iin iine hava

flenirdi

BOF hava yerine saf oksijen kullanr

Tipik BOF kazan 5 m i apa sahiptir ve bir

stmada 150 ila 200 ton ileyebilir

evrim sresi (boaltmadan boaltmaya geen

sre) 45 dak. srer

02.03.2014

21

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bazik Oksijen Frn

Bir elik arjnn

ilenmesi

srasnda BOF

CO kabarcklar

Suyla soutulan oksijen mzra

elik kabuk

Refrakter astar

Duman toplama hunisi

Boaltma delii

Erimi curuf

Erimi elik

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

BOF sras: (1) curuf ve (2) pik demirin arj

(yklenmesi), (3) erimi eliin flenmesi ve

(4) boaltlmas, (5) curufun dklmesi

laveler Transfer arabas

zerindeki kepe

Mzrak

Transfer arabas zerinde

curuf potas

02.03.2014

22

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bir Bazik Oksijen Frnnn arj

(Yklenmesi=Doldurulmas)

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Elektrik Ark Oca

Tm elik retiminin % 30u bu yntemle yaplr

Hurda demir ve hurda elik birincil hammaddeleridir

Kapasiteleri genellikle bir arj bana 25 ila 100 tondur

Tam erime yaklak 2 saat gerektirir; boaltmadan boaltmaya geen sre 4 saattir

Genellikle alaml eliklerin, takm eliklerinin ve paslanmaz eliin retiminde kullanlr

BOFa kyasla daha yksek kaliteli elik elde edilir ancak ton bana daha yksek maliyetlidir

02.03.2014

23

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

elik retiminde Kullanlan

Elektrik Ark Oca

arjn dklmesi

iin eme yn

Refrakter astar

Curuf az

Erimi elik

Eme mekanizmas

Boaltma az

Elektrotlar

at (Sklebilir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

elik retimindeki Dkm lemleri

BOF veya elektrik ark ocanda retilen elikler,

sonraki ilemler iin ya dkm ingotlar ya da srekli

dkm ile katlatrlrlar

ngotlarn dkm ayrk bir retim yntemi

Srekli dkm yar srekli bir yntem

02.03.2014

24

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

ngotlarn Dkm

elik ingotlar = Bir tondan daha az miktardan, 300

tona kadar arlkta olabilen ayrk dkmler (tm

arj)

Katlam dkmn karlmas iin baaa eilen

yksek karbonlu demirden yaplan kalplar

Kalp, altlk denilen bir platformun zerine yerletirilir

Katlatktan sonra kalp, dkm altln

zerine brakmak iin eilir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

ngot Kalb

elik yapmnda kullanlan tipik bir byk ucu aada ingot kalb

Boru

Kalp

Dkme elik

Altlk

02.03.2014

25

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Srekli Dkm

Srekli dkm, Alminyum ve Bakr retiminde geni

apta kullanlr; ancak en nemli uygulamas elik

retimindedir

Ayrk bir yntem olan ingot dkmne kyasla, son

derece byk verimlilik art sz konusudur

ngot dkm halinde, dkmn katlamas iin 10-12

saat gerekebilir

Srekli dkmdeki katlama sresi byk

oranda der

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Srekli dkm

elik tandiin iine dklr ve suyla soutulan bir kalbn iine akar

Kalp iinde aaya doru hareket ettike katlar

Kepe

Erimi elik

Tandi

Batrlm giri nozulu

Suyla soutulan kalp

Erimi elik

Katlam elik

Su spreyi

ekme merdaneleri

Eme merdaneleri Slab dorultma merdaneleri

Kesme torcu

Slab

Kalp flaks

Klavuz

merdaneler

Srekli slab

02.03.2014

26

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

elik

Arlka % 0,03 ila % 2,11 arasnda Karbon ieren bir demir alam

Dier alam elementlerini de ierebilir

elik alamlar drt snfta gruplandrlr:

1. Basit karbonlu elikler (Alamsz elikler)

2. Dk alaml elikler

3. Paslanmaz elikler

4. Takm elikleri

5. zel elikler

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Basit Karbonlu elikler

Kk miktarlarda katlan dier alam elementleri ile

birlikte karbon ana alam elementidir (yaklak % 0,5

Manganez normaldir)

Basit karbonlu eliklerin dayanm karbon ieriiyle

artar ancak bu durumda sneklik azalr

Yksek karbonlu elikler, daha sert ve dayankl

yapmak amacyla Martenzit oluturmak zere sl

ilenebilir

02.03.2014

27

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

(Scak

haddelenmi)

basit karbonlu

elikte ekme

dayanmnn

karbon ieriiyle

deiimi

eliin zellikleri

ekme

dayanm

Sertlik

% Karbon (C)

Se

rtlik, H

B

ekm

e d

aya

nm

, M

Pa

ekm

e d

aya

nm

,

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

AISI-SAE Gsterim emas

4-karakterli bir rakam sistemiyle belirlenir: 10XX,

burada 10 basit karbonlu elii, ve XX ise yzde

arlk cinsinden virglden sonraki karbon yzdesini

gsterir

rnein, 1020 elii % 0,20 C ierir

Amerikan Demir ve elik Enstits (American Iron

and Steel Institute=AISI) ve Otomotiv Mhendisleri

Odas (Society of Automotive Engineers=SAE)

tarafndan gelitirilmitir, bu nedenle genellikle

AISI 1020 veya SAE 1020 olarak gsterilir

02.03.2014

28

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Basit Karbonlu elikler

1. Dk karbonlu elikler - % 0,20 Cden daha dk

Uygulamalar: otomobil sa metal paralar, imalat

iin plaka elikler, demiryolu raylar

2. Orta karbonlu elikler - % 0,20 ve % 0,50 C arasnda

Uygulamalar: krank mili ve birletirme ubuklar

gibi makine elemanlar ve motor paralar

3. Yksek karbonlu elikler - % 0,50 Cdan daha yksek

Uygulamalar: yaylar, kesici takmlar ve baklar,

anmaya dayankl paralar

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Dk Alaml elikler

Toplam miktar arlka % 5ten daha kk olan

ilave alam elementleri ieren Demir-Karbon

alamlar

Ayn uygulama iin mekanik zellikleri, basit karbonlu

eliklere gre ok daha yksektir

Daha yksek dayanm, sertlik, scakta sertlik, anma

direnci ve tokluk

Bu zelliklere ulamak iin genellikle sl ilem

gerekir

02.03.2014

29

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

AISI-SAE Gsterim emas

AISI-SAE gsterimi 4-karakterli bir rakam sistemi kullanr: YYXX, burada YY alam elementlerini, ve XX ise yzde arlk cinsinden virglden sonraki Karbon yzdesini gsterir

rnekler:

13XX Mangan elikleri

20XX Nikel elikleri

31XX Nikel-Krom elikleri

40XX Molibden elikleri

41XX Krom-Molibden elikleri

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Paslanmaz elikler (SS)

Korozyon direnci iin tasarlanan yksek alaml elikler

Temel alam elementi, genellikle % 15ten byk olan Kromdur

Cr forms yzeyi korozyondan koruyan, geirimsiz ince bir oksit tabakas oluturur

Nikel (Ni), korozyon direncini arttrmak iin belirli SSlere katlan ilave alam elementidir

SSi dayankl ve sert yapmak iin Karbon kullanlr; ancak yksek C ierii, serbest Cryi azaltan Kromkarbr oluturduu iin korozyon direncini drr

02.03.2014

30

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Paslanmaz eliklerin zellikleri

Korozyon direncine ek olarak paslanmaz elikler

dayanm ve sneklik kombinasyonuna sahiptir

ou uygulamada istenmesine ramen bu

zellikler genel olarak paslanmaz eliin

imalatta kullanmn zorlatrr

Basit C veya dk alaml eliklere oranla nemli

miktarda daha pahaldr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Paslanmaz eliklerin Trleri

Oda scaklnda baskn faz yapsna gre

snflandrlrlar:

1. Ostenitik paslanmaz - tipik bileimi % 18% Cr ve

% 8 Ni

2. Ferritik paslanmaz - yaklak % 15 ila % 20 Cr,

dk C, ve Ni yoktur

3. Martenzitik paslanmaz - en az % 18 Cr ancak Ni

yoktur; ferritik paslanmaza gre yksek C

ieriine sahiptir

02.03.2014

31

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Paslanmaz elikler iin Gsterim

emas

lk karakter genel trn, son iki karakter ise tryle birlikte zel snfn gsterir

Tr 302 Ostenitik SS

% 18 Cr, % 8 Ni, % 2 Mn, % 0,15 C

Tr 430 Ferritik SS

% 17 Cr, % 0 Ni, % 1 Mn, % 0,12 C

Tr 440 Martenzitik SS

% 17 Cr, % 0 Ni, % 1 Mn, % 0,65 C

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Dier Paslanmaz elikler

1900lerin balarnda gelitirilen paslanmaz elikler

Paslanmaz elik olarak ok sayda ilave yksek alaml elik gelitirilmi ve snflandrlmtr:

4. kelme sertlemeli paslanmaz - tipik bileim = % 17 Cr ve % 7 Ni ve ayrca Al, Cu, Ti ve Mo gibi alam elementlerinden kk miktarlarda

5. Dupleks paslanmaz - kabaca eit oranda ostenit ve ferrit karm

02.03.2014

32

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Takm elikleri

Endstriyel kesici takmlar ve kalplar olarak kullanlmak

zere tasarlanm (genellikle) yksek alaml

eliklerden oluan bir snf

Bu uygulamalar salamak iin yksek dayanma,

sertlie, scakta sertlie ve darbe altnda toklua

sahip olmalar gerekir

Takm elikleri sl ilem grm halde bulunur

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Takm eliklerinin AISI

Snflandrmas

T, M Yksek hz takm elikleri - kesici takmlar

H Scak i takm elikleri - scak ilem kalplar

D Souk i takm elikleri - souk ilem kalplar

W Su verilmi takm elikleri

S Darbeye direnli takm elikleri - sa metal

zmbalama gibi yksek tokluk gereken takmlar

P Kalp elikleri - plastik ve lastik kalplamak iin

02.03.2014

33

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

zel elikler

Maraging elikleri Yksek Ni ieriine (% 15-% 25)

ve daha az miktarda Co, Mo ve Ti (ve bazen

korozyon direnci iin Cr) ieren dk C alamlar

keltme sertlemesiyle dayanm arttrlm

Otomat elikleri talal ilenebilirlii iyiletirmek iin

kk miktarda S, Pb, Sn ve dier elementlerle

oluturulan C elikleri

Arayer atomsuz elikler (IF=Interstitial-free steels)

derin ekme ilemine uygun mkemmel sneklik iin

dk C ierii (% 0,005)

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Dkme Demirler

% 2,1den yaklak % 4e kadar Karbon ve % 1ila % 3 Silisyum ieren Demir alamlar

Bu bileim, malzemeyi dkme son derece uygun yapar

Dkme demir dkmnn tonaj, sonradan ubuk, plaka ve benzer yar mamule haddelenen dkme ingotlar hari dier tm dkme metal para birleimlerininkinin birka katdr

Dkme demirin ortalama tonaj, metallerin arasnda sadece elikten sonra ikinci gelir

02.03.2014

34

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Dkme eliklerin Trleri

En nemlisi Kr Dkme Demirdir

Dier trleri temper dkme demir, beyaz dkme

demir, kresel dkme demir ve deiik alaml

dkme demirlerdir

Temper ve kresel demirler, kr ve beyaz dkme

demirlere benzer kimyasal ilemle oluturulurlar;

ancak sonunda zel ilemlere tabi tutulurlar

Dkme Demirlerin Kimyas

Kr dkme demir

Beyaz

dkme demir

elikler

Sili

syu

m (

%)

Karbon (%)

02.03.2014

35

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Demird Metaller

Demir esasl olmayan metal elementler ve alamlar

ok nemli alminyum, bakr, magnezyum, nikel,

titanyum ve inko ve bunlarn alamlar

elik kadar dayanml olmamalarna ramen belirli

demird alamlar, baz uygulamalarda elikle

rekabet edebilecek dayanm/arlk oranlarna

sahiptir

ou demird metaller, kendilerini eliin uygun

olmayabilecei uygulamalar iin ideal yapacak

mekanik d zelliklere sahiptir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alminyum ve Magnezyum

Alminyum (Al) ve Magnezyum (Mg) hafit metallerdir

Mhendislik uygulamalarnda ounlukla bu

zellikleri nedeniyle kullanlrlar

Alminyum toprakta ve magnezyum da denizde

olmak zere her iki element de yer kabuunda bol

miktarda bulunur

Doal yaplarndan kolaylkla karlamazlar

02.03.2014

36

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alminyum retimi

Temel cevheri Boksittir ounlukla hidratl

Alminyumoksit (Al2O3-H2O) + dier oksitler

Aln Boksitten karlmas aadakilerden oluur:

Cevherin ykanmas ve toz haline krlmas

Bayer yntemi Boksitin saf almina (Al2O3)

haline dntrlmesi

Elektroliz Alminann Alminyum ve Oksijen

gaz (O2)ye ayrtrlmas

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alminyumun zellikleri

Yksek elektriksel ve sl iletkenlik

Sert bir ince oksit yzey tabakas sayesinde

mkemmel korozyon direnci

ok snek metal; ekillendirilebilirlii bakmndan

nemlidir

Saf alminyum dayanm bakmndan nisbeten

dktr; ancak arlk nemli olduunda, baz

eliklerle rekabet edecek derecede alamlandrlr ve

sl ilem uygulanr

02.03.2014

37

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alminyumun Gsterim emas

Bileimi tanmlamak iin drt-karakterli kod rakam

Yoruk alminyumlar dkme alminyumlardan

ayrmak iin iki gsterim vardr

Aralarndaki fark, dkme alminyumlarda

nc karakterden sonra bir ondalk nokta

bulunurken yoruk rnlerde ondalk nokta

yoktur

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Yoruk ve Dkme Alminyum

Alamlarnn Baz Gsterimleri

Alam grubu Yoruk kod Dkme kod

Alminyum % 99.0 saflk 1XXX 1XX.X

Bakr alam 2XXX 2XX.X

Manganez alam 3XXX

Silisyum alam 4XXX 4XX.X

inko alam 7XXX 7XX.X

Kalay alam 8XX.X

02.03.2014

38

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alminyum in Gsterim

emas

Al alamlarnn zellikleri, souk ilemeden ve sl

ilemden etkilendiinden, bileime ek olarak sl ilem

durumunun da gsterilmesi gerekir

Isl ilem veya olmadn gstermek iin, bu

gsterim 4 karakterli koda eklenir ve bir kesme

izgisi ile ayrlr

Pekletirme ilemini gsteren sl ilemler dkme

alamlara uygulanmaz

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Alminyum Alamlar iin Isl

lem Gsterimleri (Ksmi Liste)

Isl ilem Tanmlama

F retildii haliyle - zel ilem yok

H Souk ileme ile sertletirilmi (yoruk

alminyumlar)

O Souk sertletirmeyi gidermek iin

tavlanm ve sneklii arttrlm

T F, H ve O dnda kararl ilemler retmek

iin uygulanan sl ilemler

02.03.2014

39

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Magnezyum ve Alamlar

Yapsal metallerin en hafifi

Hem yoruk hem de dkme formlarda bulunur

Talal ilemesi nisbeten kolay

Magnezyumun tm ilemelerinde kk metal

paracklar (rnein kk metal kesme talalar)

kolayca oksitlenir

Yangn hasarndan kanmak iin dikkat edilmesi

gerekir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Magnezyumun retimi

Deniz suyu yaklak % 0,13 MgCl2 ierir

Bu madde, ticari olarak retilen mangenzyumun

en byk orijinidir

Mgyi karmak iin deniz suyu kire-kalsiyum

hidroksit (Ca(OH)2) st ile kartrlr

Oluan reaksiyonda magnezyum hidroksit (Mg(OH)2)

kelir ve amur halinde uzaklatrlr

(Mg(OH)2) ieriini arttrmak iin amur daha sonra

filtrelenir

02.03.2014

40

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Magnezyum retimi devam

amur, orijinal deniz suyundan ok daha youn olan

younlatrlm MgCl2 oluturmak iin hidroksit ile

reaksiyona giren hidroklorik asit (HCl) ile kartrlr

Tuzu magnezyum (Mg) ve klorr gazna (Cl2)

ayrtrmak iin elektroliz kullanlr

Daha sonra Magnezyum, sonraki ilemler iin

ingotlar halinde dklr

Daha fazla MgCl2 oluturmak iin Klorr geri

kazanlr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Magnezyumun zellikleri

Bir saf metal olarak Magnezyum nisbeten yumuaktr

ve ou mhendislik uygulamas iin yeterli

dayanma sahip deildir

Ancak, alminyum alamlaryla kyaslanabilecek

dayanmlara ulamak iin alamlanabilir ve sl

ilenebilir

zellikle dayanm/arlk oran, uak ve roket

paralarnda bir stnlk oluturur

02.03.2014

41

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Magnezyumun Gsterim emas

ila be karakterli alfanmerik kod

lk iki karakter = birincil alamlama elementlerini

gsteren harfler (iki elemente kadar)

Ardndan srasyla iki alam elementinin en yakn

yzdesini gsteren iki kararkterli rakam

rnek: AZ63A alminyum % 6, inko % 3,

magnezyum % 93

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Magnezyumun Gsterim emas

Son sembol, bileimdeki deiimi veya basite,

alamn ticari bulunabilir olduu kronolojik sray

gsteren bir harftir

Magnezyum alamlar ayrca bir sl ilem gsterimini

gerektirir ve alminyum alamlarnda kullanlan ayn

temel ama, magnezyum alamlarnda da kullanlr

02.03.2014

42

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bakr

nsanlk tarafndan bilinen en eski metallerden biri

Dk elektrik direnci - ticari saf bakr elektrik iletkeni

olarak yaygn ekilde kullanlr

Ayrca mkemmel bir s iletkenidir

Soy metallerden biri (altn ve gm de soy

metallerdir), bu sayede korozyona direnlidir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bakrn retimi

Eski alarda bakr, doada serbest bir element olarak bulunurdu

Gnmzde bakr Kalkoprit (CuFeS2) gibi cevherlerden karlr

Cevher krlr, yzdrme ile zenginletirilir ve ardndan metali cevherinden ayrmak iin genellikle bir kimyasal reaksiyonla eritilir

Sonuta oluan bakr % 98 ila % 99 saftr

Ticari kullanm iin daha yksek saflk seviyeleri elde etmek iin elektroliz kullanlr

02.03.2014

43

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bakr Alamlar

Bakrn dayanm ve sertlii nisbeten dktr;

dayanmn artrmak iin ounlukla alamlandrlr

Bronz bakr ve kalay alam (tipik % 90 Cu, % 10

Sn), gnmzde ve eski alarda yaygn ekilde

kullanlmtr

Pirin bakr ve inko alam (tipik % 65 Cu, % 35

Zn).

En yksek dayanml alam, yksek dayanmlara

ulamak iin sl ilenebilen ve yaylarda kullanlan

berilyum-bakr (% 2 Be) dr.

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Bakr iin Gsterim emas

(Bakr iin) C harfiyle balayan be karakterli bir rakam kullanlarak metaller ve alamlar iin UNS (Unified Numbering System) sistemine dayanr

Hem yoruk hem de dkme bakrlar ve bunlarn alamlarn kapsar

rnekler:

C10100 % 99.99 saf bakr

C17000 % 98 Cu, % 1.7% Be (berilyum-bakr)

C24000 % 80 Cu, % 20 Zn (Prin)

C52100 % 92 Cu, % 8 Sn (Bronz)

02.03.2014

44

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Nikel ve Alamlar

Baz ynlerden Demire benzer:

Manyetik

Elastisite modl E demir ve elik iin

Demirle farklar:

Korozyona ok daha fazla direnlidir (1) elikte alam elementi olarak ve (2) basit karbonlu elik gibi metallerin zerine metal kaplamada yaygn ekilde kullanlr

Ni alamlarnn yksek scaklk zellikleri ok st seviyededir

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Nikel retimi

Nikeli cevherinden karmak iin, pentlandit ((Ni,Fe)9S8)

cevher krlr ve su ile ilenir

Cevherdeki slfrleri dier minerallerden ayrmak iin

yzdrme yntemi kullanlr

Daha sonra Nikel slfr slfr yakmak iin stlr ve

ardndan da demir ve silisyumu uzaklatrmak iin eritilir

Yksek younlukta Nikel slfr (NiS) elde etmek iin

ilave saflatrmalar yaplr ve ardndan da NiSden

yksek saflkta Nikel elde etmek iin elektroliz uygulanr

02.03.2014

45

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Nikel Alamlar

Nikel alamlar ticari olarak nemlidir ve korozyon

direnci ve yksek scaklk performans nedeniyle

tercih edilir

Ek olarak, ok sayda Sper alamlar Nikel esasldr

Uygulamalar: Paslanmaz elik alam katks,

eliklerin kaplanmas, yksek scakla ve korozyona

diren gereken uygulamalar

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Titanyum ve Alamlar

Doada boldur, yer kabuunun % 1i (alminyum

% 8)

Tinin younluu alminyum ile demir arasndadr

Arlk ve iyi dayanm/arlk oran salamas

nedeniyle zellikle son birka on ylda havaclk-uzay

uygulamalarnda yaygnlamtr

02.03.2014

46

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Titanyum retimi

Temel cevherler rutil (98%-99% TiO2) ve ilmenit (FeO

ve TiO2 bileii)dir

Tiyi cevherinden kazanmak iin Cl gaz ile

reaksiyona sokularak Titanyum tetraklorr (TiCl4)e

dntrlr

Daha sonra TiCl4 Kroll yntemi olarak bilinen,

mangezyum ile reaksiyona sokularak metalsel

Titanyum elde edilir

Elde edilen metal Titanyum ve alamlarnn

ingotunu dkmekte kullanlr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Titanyumun zellikleri

Isl genleme katsays, dier metallere gre nisbeten

dktr

Alden daha rijit ve yksek dayanmldr

Yksek scaklklarda yksek dayanmn korur

Saf Ti, zellikle eriyik haldeyken ilenme problemleri

oluturacak ekilde reaktiftir

Ti oda scaklnda, mkemmel korozyon direnci

kazandran, ince ve yapkan bir oksit tabakas (TiO2)

oluturur

02.03.2014

47

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Titanyumun Uygulamalar

Ticari saf durumdayken Ti gemi paralar ve protez

implantlar gibi korozyona direnli paralarn

yapmnda kullanlr

Titanyum alamlar zellikle dayanm/arlk orannn

yksek olmas gereken 550 Cnin zerindeki

scaklklarda yksek dayanml para imalatnda

kullanlr

Titanyumda kullanlan alam elementleri arasnda

Alminyum, Manganez, Kalay ve Vanadyum bulunur

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

inko ve Alamlar

Dk erime scakl, zellikle metal kalba dkm

iin inkoyu dkm metali olarak cazip klar

Ayrca elik veya demir zerine kaplandnda

korozyona diren salar

Galvanizli elik terimi inko kapl elik anlamna

gelmektedir

Yaygn ekilde Bakr alam (Pirin) olarak kullanlr

02.03.2014

48

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

inkonun retimi

Temel cevher Principal ore is zinc blend veya sfalerit

(inkoslfr=ZnS)dir

Sfaleritin ilk nce krlarak younlatrlmas ve daha

sonra bir amur oluturmak iin suyla talanmas gerekir

amur, mineral paracklarnn yzeyde toplanmas ve

syrlabilmesi iin alkalanr

Younlatrlm ZnS, daha sona piirilir ve bu

reaksiyonla inkooksit (ZnO) oluturulur

ZnOdan daha sonra elektroliz veya termomekanik

reaksiyonlarla Zn ayrtrlr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kurun ve Kalay Kurun

Kurun ve kalay, dk erime scaklklar ve elektronik

uygulamalarnda yumuak lehim alam olarak

kullanlmalar nedeniyle genellikle birlikte dnlr

zellikleri: dk erime scakl (327C), dk

dayanma ve sertlie, yksek sneklie ve iyi korozyon

direncine sahip youn bir metaldir (Yumuak terimi

Kuruna uygundur)

Uygulamalar: yumuak lehim alam olarak kullanma

ek olarak tesisat borusu, yatak, cephane, x-n kalkan,

ak ve titreim snmleme malzemesi

02.03.2014

49

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Kurun ve Kalay - Kalay

zellikleri: Kurundan da dk erime scaklna

(232C) sahip, dk dayanm, dk sertlik ve iyi

snekliktir

Kullanm: en eski kullanm, Mezopotamya ve

Msrda bakr ve kalay arasndaki alam olan

bronzdur

Uygulamalar: yiyecek depolama iin kullanlan kalay

kapl elik (teneke) ve kukusuz yumuak lehim

metali

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Refrakter Metaller

Yksek scakla dayankl metaller yksek scaklklarda yksek dayanm ve sertliklerini korurlar

En nemli Most refrakter metaller:

Molibden

Tungsten

Dier refrakter metaller:

Kolumbiyum

Tantalyum

02.03.2014

50

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Molibden

zellikleri: yksek erime scakl, rijitlik, dayanm, iyi

derecede yksek scaklkta dayanm

Saf metal olarak (% 99.9+ Mo) ve alaml olarak

kullanlr

Uygulamalar: s kalkanlar, stc elemanlar, diren

kaynak elektrotlar, yksek scaklk para kalplar

(rn.: metal dkm kalplar) ve roket ve jet motoru

paralar

Ayrca eliklerde alam elementi olarak yaygn ekilde

kullanlr (rn., yksek hz elii) ve sper alamlar

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Tungsten

zellikleri: metaller arasnda en yksek erime

scakl, en youn ve en rijit (en yksek elastiklik

modl) ve ayrca tm saf metallerin en sert olan

Tipik olarak Yksek ilem scaklklaryla karakterize

edilen uygulamalar: akkor ampullerdeki flaman tel,

roket ve jet motorlarnn paralar ve TIG ark kaynak

elektrotlar

Ayrca takm eliklerinde, sya direnli alamlarda ve

TiCde element olarak yaygn ekilde kullanlr

02.03.2014

51

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Nadir Metaller

Altn, platin ve gm

Kimyasal olarak inert olduklarndan soy metaller

olarak adlandrlr

Snrl uygulamalarda kullanlr

Uygarlk tarihi boyunca para yapmnda ve banknot

sigortalamakta kullanlmtr

Mcevher ve benzer uygulamalarda kullanlmaktadr

zellikleri: yksek younluk, iyi sneklik, yksek elektrik

iletkenlii ve korozyon direnci, ortalama erime scaklklar

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Sper Alamlar

Yksek scaklklarda yzey bozulmalarna kar diren ve dayanm taleplerini karlamak iin tasarlanan yksek performans alamlar

ou sper alam tek bir esas metal ve alam elementleri yerine veya daha fazla metalden oluur

ok pahal olduklarndan ticari olarak nemlidir

Esiz zellikleri nedeniyle teknolojik olarak nemlidir

02.03.2014

52

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Sper alamlar neden nemlidir

Oda scaklndaki dayanm zellikleri iyidir ancak

ar deildir

Yksek scaklk performans mkemmeldir ok

yksek scaklklarda ekme dayanm, scak sertlik,

srnme direnci ve korozyon direnci

letme scaklklar genellikle ~ 1100Cdir

Uygulamalar: gaz trbinleri - jet ve roket motorlar,

buhar trbinleri ve nkleer santrallar (yksek

scaklklarda daha etkin alan sistemler)

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Grup Sper Alamlar

1. Demir esasl alamlar - baz durumlarda demir, toplam bileimde % 50den daha azdr

Ni, Cr, Co ile alamlandrlr

2. Nikel esasl alamlar - alaml eliklere gre daha iyi yksek scaklk dayanm

Cr, Co, Fe, Mo, Ti ile alamlandrlr

3. Kobalt esasl alamlar - % 40 Co ve % 20 krom

Ni, Mo, ve W ile alamlandrlr

Hemen tm sper alamlara keltme sertletirmesi ile dayanm kazandrlr

02.03.2014

53

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metaller iin mal Usulleri

Metaller temel ekillendirme yntemlerinin tmyle ekillendirilir: dkm, toz metalurjisi, plastik ekil verme ve tala kaldrma

Ek olarak, metal paralar kaynak, lehim ve mekanik tespit yntemleriyle grup oluturmak zere birletirilirler

zelliklerini iyiletirmek iin sl ilem uygulanr

Metal paralarn grnlerini iyiletirmek ve/veya korozyondan korumak iin yaygn ekilde bitirme ilemleri (rn., elektrokaplama ve boyama) uygulanr

Pro

f.D

r. M

ura

t V

UR

AL

T

M

akin

a F

akltesi

Metallerin Mekanik zelliklerinin

Gelitirilmesi

Alamlama metallerin dayanmlarn arttrmak iin

Souk deformasyon dayanm arttrmak (ayn

zamanda sneklii drr) iin ekil verme srasnda

ekil deitirme sertletirmesi

Metalin dayanmnn art, ekillendirme ilemi

srasnda bir ek sonu olarak da oluur

Isl ilem mekanik zelliklerini olumlu ynde

deitirmek iin uygulanan stma ve soutma evrimi

Metalin zelliklerini belirleyen mikroyapsn

deitirme ilemi