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
Top Related