Fiziksel Metalurji - II

download Fiziksel Metalurji - II

of 56

  • date post

    20-Apr-2015
  • Category

    Documents

  • view

    449
  • download

    42

Embed Size (px)

Transcript of Fiziksel Metalurji - II

METALURJ VE MALZEME MH. METALURJ M

FZKSEL METALURJ-II METALURJ

DENGESEL KELTLERN DFZYON KONTROLL BYMES

03.03.2007

Prof. Dr. Hatem AKBULUT

1/56

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

r

Metallerin katlama hz, sistemin s ak ile kontrol edilir Kat hal dnmlerinin ou difzyon ile kontrol edilir. Tek faz kelmesi, tektoid kelme, Sreksiz kelme

METALURJ VE MALZEME MH. Tek Faz kelmesiTSOL.

FZKSEL METALURJ-IIYalanmada: solvs erisi altna su verme + keltme. Bir metalin yava soutulmasnda dengesel kelti oluur ve byr. TSOL. scaklndan TTUT scaklna soutma ve frndan alnp havada soutma , TSOL. TTUT soutulursa ve TTUT. da scaklnda bekletildiinde, kelmeye balar Oluan ferrit tektoid ncesi ferrittir.

TTUT

C1

ekil. C1 kompozisyonundaki bir alamn TSOL. scaklndan farkl tutma, TTUT. scaklklarna soutulmas.

Ferrit keltilerinin ekli (dengesel halde); Levhasal (plate-like), Topaks(chunky) morfoloji.

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-IIekil. Farkl keltilerin ekilleri; a) Tane snr allotrimorfu (TSA), b) diomorflar ve c) Widmanstatten kenar levhalar.

a)

b)

c)

A. Topaks keltiler 1. Tane Snr Allotrimorfu: keltiler tane snrlarnda topak bloklar eklinde(a) 2. diomorflar: keltiler, tane snr veya topaks ekilde (b) iinde daha e eksenli

B. Levhasal keltiler 1. Widmanstatten Kenar Levhalar: Bir allotrimorftan, snrlarndan direkt byyen sivri ulu keskin ekilde(c).

tane

2. Taneleraras Widmanstatten Levhalar: Levhasal keltiler, tane iinde byr.

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

Byme Kinetii - Allotrimorflar ve diomorflar Z ynnde iine byyen partikl

T1

C Z Co A1 A2 L

a)

C

Co

C

C

b)

Z

ekil. (a) Su verme scakl T1 ve kelme kompozisyonunda (Co) faz diyagram, (b) keltisinde kompozisyon profili.

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

Co kompozisyonundaki alam T1 scaklna soutmada faznda keltisi ekirdekleir.

Arayzeye ak = VC Byme hz;

dC Arayzeyden ak = VC D dZ Arayz.

A1 yaklak Z mesafesi kadar byyen dan dar atlan atom ktlesi ile orantldr. D (C Co ) / L Atomlar, A2 = A1 olana kadar hareket V= ederler. A2 alan byrse L de artar.

(C C )

Topaks keltilerin byme kinetii iin uygun sonu karlr; kelti bymesi, uzun mesafeli difzyonladr. L mesafesi mm boyutuna kadar uzanabilir. Kat halde byme uzun mesafeli difzyon ile kontrol edilir ve byme nispeten yavatr. Byme hz ve kelme hz zamana bamldr. Byme hz zamanla srekli azalr.

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

Widmanstatten Kenar LevhalarDz arayzeyde tmsek kararlla yol aar. Difzyon arayzey eriliini bozar, Topaks kelti arayzeyi kararsz olur Hzl byyen levhalar oluur. Widmanstaten kenar levhalar ortaya kar. ekilde, ileri reaksiyon zamanlar, 0-1 ASTM tane boyutlu numunelerde scaklk kompozisyon blgeleri

ekil. Uzun reaksiyon srelerinde kelti ekilleri ve scaklk kompozisyon blgeleri (Fe-C alamlar).

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

a)C Co A1 C A2

b)

c)

ekil. Farkl ekillere sahip olan a keltisi merkezinden geen bir izgi boyunca kompozisyon profili, a) sivri, b)silindirik ve c) topaks keltiler.

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

Co kompozisyonunda levhasnn faz iine bymesi, utan itilen znenlerin ou ince levhann kenarlarna doru difzyona urar. znen atomlarn hepsi ilerleyen ucun ilerisine srayamaz, A1 A2 Levha bymesinde, L levha ucu yarap ile lineer olarak orantl. L = ar iken,

V=

D (C Co ) /(ar ) (C C )

a = orantlk sabiti r = u yarap

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

Levha bymesinin topaks olmaktan farkllamas (Widmanstatten yapsna kayma) ekilde olur; 1. Levha ucunda erilik yarap, 100-1000 A derecede dk. r C

METALURJ VE MALZEME MH.Oluan reaksiyon,

FZKSEL METALURJ-II

( C kompozisyonunda ) ( C ' kompozisyonunda ) + ( C kompozisyonunda )keltimatriks arayzeyi

ekil: a) ve solvs erilerini gsteren faz diyagram. b) ki kelti hcresinin mikroyapsn gsteren sreksiz kelmenin temsili izimi

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

Hcresel kelme, yksek voltajl (1 MeV) TEM ile direkt olarak gzlenebilme rnek; 14 farkl Cu alam:Cu (Mg, -Ti, -Be, -Sb, -Sn, -In, -Cd, -Ag, Si, -P, -Cr, -Fe, -Mn, -Co). lk sekizde sreksiz kelme var

Sreksiz kelimesi = kelti-matriks snrnda faz kompozisyonunun sreksiz bir ekilde deimesi. Genelde, kelti hcresi - ana faz arayzeyi uyumsuza- yzeylerinde kompozisyon ve kristallografik yn sreksizlii. yzeylerinde de ayn uyumsuzluk var.

METALURJ VE MALZEME MH.

FZKSEL METALURJ-II

ekil: Sreksiz kelmenin gzlendii iki Cu esasl alamda kelmenin olutuu scaklk aralklar.

METALURJ VE MALZEME MH.Sreksiz kelmede Byme

FZKSEL METALURJ-II

R=

4 D B Q S2 o

Q = (Co C ' ) / (Co C ) = kelti-matriks snrnn kalnl difzyon ksa mesafelere uzanr = lameller aras mesafe = 1 m Tane snr difzyonu ile levhas nnden levhas nne toplanr. Sreksiz kelmenin oluabilmesi iin nemli tevik edici faktr;

1-Tane iindeki ekirdekleme ile kyaslandnda, tane snrlarnda heterojen ekirdekleme iin yksek bir olaslk. 2-Yksek bir snr difzyon katsays. 3-kelme iin yksek bir itici g.