MALZEME ISIL İŞLEMLER MUAYENE...

16
MALZEME & ISIL İŞLEMLER & MUAYENE MODÜLÜ Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri makinaegitimi.com

Transcript of MALZEME ISIL İŞLEMLER MUAYENE...

  • MALZEME

    &

    ISIL İŞLEMLER

    &

    MUAYENE

    MODÜLÜ

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 24 MALZEME SEÇİMİ VE ÖNEMİ BİLGİ SAYFASI

    Malzemenin Seçimi:Malzeme temın edebilme kolaylığı: Bir işin yapılabilmesi için kullanılacak malzeme şekil, miktar, ölçü bakımındanher istenildiği zaman bulunabilmelidir. Malzeme teminindeki aksama, bir işletmenin düşük kapasite ile çalışmasınayol açar. İşletmeler günümüz endüstrisinde ancak tam kapasite ile ekonomik çalışabilir, yerlerini ve piyasadakipaylarını koruyabilirler ve gelişebilirler. Her işletme, kuruluşunda malzeme etüdünü tamamlamış ve üretim içinhangi malzemeyi kullanacağını ve bu malzemenin nasıl temin edileceğini belirlemiş olmalıdır.Üretim işlerıneuygunluk Bir makine elemanını yapmak için piyasada çok çeşitli malzeme bulmak mümkündür. Ancak bumalzemelerden bir tanesi en uygun olanıdır. Fabrikasyon işçiliğe uygunluk, bir malzemenin talaş kaldırma veyaplastik biçimlendirme yolları ile istenilen şekle en kolay bir biçimde sokulabilmesi kastedilerek kullanılmıştır.Fiziki, teknolojik ve mekanik özellikleri: Makine elemanlarının kullanılacakları yerde görevini yapıp yapamayacak-ları, taşımaları gereken özellikleri taşıyıp taşımamadıklarının araştırılması ve belirlenmesi ile anlaşılır. Sertlik,dayanım, özlülük, aşınma direnci, elektrik ve ısı iletkenliği, dövülebilme, dökülebilme ve başka birçok özellik birmalzemenin kullanma alanında yeterli olup olmadığını açıklayan temel bilgilerdir. Korozyon direnci: Korozyon,madensel malzemelerin kimyasal ve elektrokimyasal yollarla aşınmasıdır. Aşındırıcı ortamda çalışacak olanmalzemeler aşınmaya dirençli olmalıdır. İlaç, gıda ve kimya endüstrisinde kullanılan malzemelerin korozyanadayanıklı makzemelerden olması gerekir.Malzemeler:Demir:Yer kabuğunun % 5,6' sını teşkil eden demir, yumuşak kolay biçimlendirilebilen, yoğunluğu 7.88 Gr/cm³, ergimesıcaklığı 1535 ºC, sertliği 67 BSD, %uzaması 40, olan mıklatıslanabilen, elektrik ve ısıyı iyi ileten gri renkli bir metaldir.Demir, saf durumda yumuşak olduğu için endüstriyel amaçlara uygun değildir. Demiri endüstriyel özelliklere kavuşturaniçersindeki karbondur. Çelik: Çelik bir metaldir. Dolayısıyla metalik özelliklere sahiptir. Diğer yandan çelik bir alaşımdır.Çelik alaşımını oluşturanlardan biri demir, diğeriyse karbondur. Demir, metal olması nedeniyle; karbon ise ametal olmasınedeniyle çeliğe özelliklerini aktarmıştır. Çelik içerisindeki karbon miktarı, çeliğin özelliklerinde önemli değişimlere nedenolur. Karbon miktarındaki çok küçük değişimler bile çeliğin farklı özellikte olması için yeterlidir. Çelik alaşımını sadecedemir ve karbon ağırlıklı olarak düşündüğünüzde bile, çeşitliliği oldukça fazla bir alaşımla karşılaşırsınız. Oysaendüstrinin ihtiyaçlarına cevap verecek şekilde çelik üretimi, alaşım içine başka metal ve ametallerin ilâvesinigerekli kılar. Bu yönüyle de alaşıma ilâve edilen her katkı maddesi, çeliğin özelliğinin değişmesine neden olur.Tüm bunlardan ötürü, çeliğin bileşimini meydana getiren element ve ametallere göre değişik özelliklerdeolduğunu bilmekte yarar vardır.Dökme Demir: Dökme demir, eski Çinlilerin demir madenini eritirken karbon içeriğini yükseltmeleri sonucu, 3000yıl önce ürettikleri esas maddedir.Bu, onların erime sıcaklığını 11500C' ye kadar düşürmelerini sağladı.Böyleceakışkan metal etkili ve verimli şekilde dökülebildi. Döküm endüstrisinin en yüksek tonaja sahip ürünü dökmedemirlerdir. Dökme demirlerin iyi bir mühendislik malzemesi oluşu ve üretim maliyetinin düşük olması, bumalzemenin yüksek miktarda kullanılmasının en başta gelen nedenlerinden biridir. Dökme demirler çok genişbir aralıkta değişen mukavemet, sertlik, işlenebilirlik,aşınma direnci,korozyon direnci ve diğer özellikleresahip olabilir. Yüksek fırından alınan ham demir ,dayanıksız ve kırılgandır . Makine imalatında ve konstrüksiyonişlerinde kullanılmaya elverişli değildir.. Genel olarak ham demir, yüksek fırından alındıktan sonra büyükpotalara dökülür, daha sonra kupal ocaklarına gönderilerek döküm işlerinde kullanılmak üzere dökme demirlerelde edilir veya çelik fırınlarında çelik elde edilir. Özet olarak dökme demirler grubunun çok değişikmühendislik özellikler sağlaması ,bu malzemenin kullanılış sahasının ve genişliğine devamlılığına nedenolmaktadır. Değişik özelliklere sahip çok sayıda dökme demir kullanıldığından bir mühendis bu malzemegrubunun tümünü kapsayan bir görüşe sahip olmalıdır.Demir ve Çelik -Demir Filizleri:Tabiatta pek çok demire sahip filiz vardır. Ancak demir, içersindeki demir miktarı ve elde etme kolaylıklarıbakınından; hematit, mağnetit, limonit, siderit ve pirit'ten elde edilmektedir.Mağnetit:Magnetit (Fe3O4), adını magnetit özelliklerinden alan ve yüzde 72 demir kapsayan en zengin demir filizidir.Eşkenar paralel yüzlü ve sekiz yüzlü sistemlerde billurlaşır. Magnetit, su ve çözelti halindeki gazların kimyasalolarak aşındırmaya uğrattığı olivin ve biyotit gibi kayaların değişiminden de oluşur.Hematit:Hematit (Fe2O3), yüzde 70 demir, yüzde 30 oksijen kapsayan bir filizdir. Adı, kan kırmızısı renginden ötürüyunanca “kan” sözcüğünden türetilmiştir. Hematit, bazen eşkenar paralel yüzlü biçiminde, bazen gülyapraklarına benzeyen ince tabakalar halinde, bazen de boya maddesi olarak kullanılan ve topraklı kırmızı bakırfilizi diye adlandırılan bir toz halinde bulunur.Limonit: Limonit filizi, dünya demir üretiminde oldukça önemli bir yüzde oluşturur. Her bir limonit örneğindekidemir yüzdesi, bulunan su molekülleri sayısına bağlıdır. Öteki demir filizlerinin değişimiyle oluşan limonit,çoğunlukla demirli su çözeltileri yataklarındadır. Demir bakterisi adıyla bilinen küçük organizmaların hareketi debüyük miktarlarda limonit yatakları oluşumuna yol açmaktadır. Avrupa' daki en büyük yataklar olan Alsace-Lorraine yatakları böyle oluşmuştur.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 25 DEMİR FİLİZLERİ & NORMLAR & ÇELİK BİLGİ SAYFASI

    Siderit:Siderit, FeCO3 formülüyle gösterilen ve yüzde 43 demir kapsayan bir demir II karbonattır. Billurları eş-kenar paralel yüzlüdür. Siderit değişim uğramadığı sürece beyazdır ama yükseltgenliğinde (oksitlendiğinde rengisarı ya da kahverengiye dönüşür. Siderit, çeşitli türlerde tortul kayalarda birleşme ya da kayaların kimyasaldeğişmeleri sonucu oluşur.Pirit:Prittienden de (demir disülfür, FeS2)büyük miktarlarda demir çıkarılır. Prit, kavurma denilen bir süreçle,kükürt dioksit yapmak için bol hava ile yakılır. Kükürt dioksit, daha sonra demir çıkarılmasına elverişli olansülfürik asit ve demir oksitler oluşturmadan kullanılır.Demirin Elde EdilişiDemir; bugünün ve yarının malzemesidir. Taşıdığı üstün özellikler yanında ucuzluğu, tabiatte bol bulunması, üretiminin kolayolması ve sayısız kullanma alanına sahip olması demirin önemini büyük ölçüde artırmaktadır.Demir daha önce isimleri verilenfilizlerden elde edilir Bu filizlerin içersinde en önemlisi olan Hematit' ten elde edilir Ancak diğer filizlerden de üretimdebelirli ölçülerde faydalanılır. Demirin elde edilmesi cevherin, demirin ergime noktasına kadar ısıtılması ile olmuştur. Sıvıdemir daha sonra pik adının verildiği ingotlar halinde dökülmüştür. Ingotlar daha sonra eritilerek kalıplara dökülmüş veyadövülerek ham demir çubuklar haline getirilmiştir. Bunlardan ham demir daha az kırılgan ve şekillenebilir olanıdır. Eldeedilmesinde çabalar kömürün kullanılması yönünde olmakla birlikte, ihtiva ettiği kükürt nedeniyle demirin çok kırılganolmasına neden olmuştur.

    Çeliğin Tanımı ve Çelik ÜretimiÇelik:Demir ve karbon alaşımıdır" denilebilir. Tanımlamaya biraz daha ayrıntı kattığımızda ise "içerisinde %1,7' ye kadar karbon,%1'e kadar mangan, %0,5'e kadar silisyum bulunan kükürt ve fosfor oranı da %0,05ten az olan demir karbon alaşımıdır"demek daha doğru olur.Tüm çelik üretim yöntemlerinde, demir refakat elemanlarının oksijene olan ilgilerinden yararlanılır.Demir refakat maddelerinin oksijene olan ilgileri, demire olan ilgilerinden daha fazladır. Böylece kolaylıkla oksijenlebirleşerek demirden ayrılabilirler. Demir refakat elemanlarının ham demirden uzaklaştırılması için ham demir içine havaüflenerek yakılmaları mümkündür. Bu oksidasyon işlemine üfleme adı verilir. Oksidasyon için gerekli oksijen, çeşitlişekillerde sisteme verilir. Böylece çelik üretim yöntemleri açığa çıkar. Çelik üretim metotları şunlardır:1- Oksijen konvektör çelik üretim sistemi, 2-Pota çelik üretim sistemi, 3-Elektrik ark çelik üretim sistemi,4-Endüksiyonla çelik üretim sistemi, 5-Siemens-Martin çelik üretimi .

    Çelik Standartları TSE Standartlar:Çeliklerle ilgili Türk Standartları'nın hazırlanmasında DIN-Alman Standartları esas alınmış olup, Alman Standart-ları bölümünde yer alan açıklama ve örnekler Türk Standartları için de geçerlidir. TSE normu bileşim, kalite veüretim şekilleri esas alınarak hazırlanmış olan bir normdurDIN Alman Endüstri Çelik Normları :Alman Standartlarında malzeme tanımlaması için 3 değişik sistem kullanılmaktadır.1-Malzeme Numarası 2-Çeliğin çekme dayanımına göre kısa işareti 3-Çeliğin kimyasal analizine göre kısa işaretiKarbon Çelikleri1-Düşük Alaşımlı Çelikler 2-Yüksek Alaşımlı Çelikler

    Çeliğin çekme dayanimina göre kisa işareti : Çeliğin minimum çekme dayanımı (Kgf/mm2) esas alınarak gösterilir.Örn : St 37 En az 37 Kgf/mm2 veya 370 N/mm2 çekme dayanımına sahip olan çeliği tanımlar. Çeliğin kimyasalanalizine göre kisa işareti : Karbon Çelikleri “C” ön harfi ile tanımlanır ve “C” harfinden sonra gelen sayıyüzde C miktarının 100 katını gösterir. Ayrıca diğer özellikler “C” harfinden sonra k, m, q ve fharfleri konularak tanımlanmaktadır.ISO Uluslar Arası Standartlar :1947 yılında kurulan ve yaptığı standardizasyon çalışmaları sonucu sanayiye, ticarete ve tüketicilere katkılar sağlayanISO (International Organization for Standardization), Uluslararası Standard Organizasyonudur. Standardizasyonçalışmaları ile dünya ticaretinin gelişmesi, ürünlerde kalitenin arttırılması, ürün maliyetinin asgariye indirilmesi ve veriminarttırılması gibi günümüz ekonomilerinin önemli sorunlarını çözmede büyük katkıda bulunmaktır. Türk StandartlarıEnstitüsü, ISO' nun üyesi ve Türkiye'deki temsilcisidir.SAE Amerikan Normu : SAE ve AISI sistemlerinde malzemenin kısa işareti 4 veya 5 haneli sayı sistemi kullanılarakyapılır. 5 haneli sayı sistemi %C miktarı 1'in üzerinde olduğu zaman yapılır. İlk 2 rakam çelik türünü, diğer 2 veya 3rakam ise %C miktarının 100 katıdır.MKE Kurumu Çelikleri : MKE kurumu, TSE tarafından çelik normları yayınlanmadan çok önce çelik ürettiği için milli birçelik normuna ihtiyaç duymuş ve SAE Amerikan çelik normlarını kendi ürettiği çeliklerde kullanmıştır. Aradaki tek farkSAE yerine çelik sembolü olan Ç harfinin normun başında kullanılmasından ibarettir.Örnek; SAE 1020 çeliğini MKE kurumu Ç 1020 olarak ifade etmektedir.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 26 ALAŞIMLAR BİLGİ SAYFASI

    Alaşımlar-Alaşım TipleriBir metalin yapısına başka maddeler katılarak yapılan özellik değişimi olarak tanımlanan alaşım, bir karışımdır.Sonuçta alaşımı oluşturan ametal ya da metaller birbirinden ayrılması istendiğinde, zorluk gösterirler.Kullanılacak metalin, istenilen özelliklere sahip olması için gerekli alaşımı elde etmenin değişik yolları vardır.İki şekilde alaşım yapmak için zemin hazırlanmış olur. Metal, metal ile birleşerek alaşım yapar. Bu tiirde alaşımıoluşturanlar metallerden seçilmiştir ve ortaya çıkan alaşım da metaldir. Örneğin değişik oranlarda kalay ilekurşun metalinin alaşım yapacak şekilde karıştırılması sonucunda ortaya çıkan lehim gibi. Bir başka örnekpirinç için geçerlidir. Bakırın çinko ile yapmış olduğu alaşım olan pirinç; iki metalin kullanıldığı tipik bir alaşımdır.Metal, metal olmayan elementlerle birleşerek alaşım yapar. Bu grupta ele alınan alaşımlar bir metal veametal bir elementin birleşmesi sonucu açığa çıkar. Metalin, ametal ile yapmış olduğu alaşıma en bildik örnek,çeliktir. Demir bir metal, karbon ise bir element olarak alaşımı meydana getirir. Genellikle metaller ve metalolmayan elementler birbirlerine karşı kimyasal ilgi gösterirler. Bu nedenle, alaşımdaki metal olmayan elementlersülfür, karbill ya da nitrür şeklinde kimyasal olarak bağlanmıştır. Çelikte bu durum belirgin olarak karşımızaçıkar. Çelik, demir ve karbonun yapmış olduğu bir alaşımdır. Buradaki karbon, demir karbür şeklindeki bir bileşikhalindedir. Alaşımlar tek ve çift fazlı olmak üzere iki tiptir. Tek fazlı alaşımlara katı eriyik, çift fazlıalaşımlara ise ötektik adı da verilir .Çift fazlı alaşımlarda, alaşımı oluşturan elemanların kafes sistemideğişmez, dolayısıyla özellik değişimi meydana gelmez. Tek fazlı alaşımlarda ise aksi oluşur. Bu nedenle tekfazlı alaşımlarda daha kolay özellik değişimi meydana geldiğinden tercih edilirlerTek fazlı alaşımlar: Genel olarak alaşımlar, bileşenlerin bir arada eritilmesiyle üretilir. Alaşımı oluşturanmetaller bu sırada birbirlerinden farklı davranış gösterirler. Bu farklılıklar içinde en çok rastlanılan durum,eriyiklerin birbirleri içinde çözünmesidir. Tıpkı su ve alkol gibi; her oranda karıştınlınca çözünürler. Tekyapıda bir sıvı meydana gelir. Su ve alkol arasında hiçbir ayrım yüzeyi bulunmadığından, bu tür eriyikler tekfazlı olarak adlandırılır. Makine üretiminde kullanılan alaşımların hemen hemen hepsi, üretimlerindebirbirlerinin içerisinde çözünürler. Örnek: Bakır-kalay, bakır-çinko, bakır-nikel, demir-nikel, kurşun- kalayÇift fazlı alaşımlar: Ötektik olarak adlandınlan çift fazlı alaşımlar, alaşım elemanları ayrı ayrı kendiyapılannı değiştirmeden ergir ve katılaşırlar. İlk etapta alaşım oluşturan elemanların her birinin farklıısılarda ergimesi mümkündür. Alaşımı oluşturan elemanların her birinin aynı ısıda ergiyeceği varsayılamaz.Ancak alaşımı oluşturan metallerin miktarı bir noktada aynı ısıda ergiyip, aynı ısıda katılaşmalarına olanakverecek konumda olur. Farklı ısıda ergiyen iki metalin alaşım oluşturması sonucunda oranları öyle birnoktada birleşir ki bu nokta, farklı ergime ısısına sahip iki metalin aynı ısıda ergimesine veya katılaşmasınaolanak sağlar. İşte bu oran ötektik orandır. Söz konusu oranda, daha önce faklı ısılarda ergiyen veyakatılaşan metallerin alaşım yapmaları sebebiyle kazandıkları yeni ısı değerleri de ötektik sıcaklığı bize verir.Şimdi iki farklı ısı eğrisi olan metalin katılaşma eğrilerini çizelim.Isıl eğriler: Metallerin işlenmesinde karşılaşılacak sorunların yenilmesi, onların davranışlarını araştırmak,özellikle ısı karşısında gösterdikleri farklılıkların analizleriyle gerçekleşir. Bunun için ısıl eğrileri bulunur. Isıleğrileri aşağıda sıralanan amaçlara hizmet eder. Metallerin diğer malzemelerle olan benzer özelliklerini tespitetmek Katılaşma (soğuma) ve ergime (sıvı) esnasında metallerin hangi değişikliklere uğradığını göstermesi Isıleğrilerinin tespiti için metalin her ısı kademesinde ortaya çıkardığı farklılaşımın gözlenmesi gereklidir. Buamaçla katı halden sıvı hale veya sıvı halden katı hale geçerken metaller gözlenir. Bu gözlemin gerçekçiolabilmesi için, metalin söz konusu evreleri geçirmesi gerekir. Şimdi metallerin ısı karşısında göstereceklerifarklılaşmayı birlikte inceleyelim. Bunun için eriyik durumda bir metali yavaş yavaş soğutmamız gerekecektir.Soğutmanın yavaş yapılmasındaki amaç, her evreyi yerinde tespit edebilmektir.Kristal yapıdaki atomlann birarada olmasını sağlayan faktör, atomları arası bağdır. Metal atomları, ısı karşısında atomlar arasındakimesafeyi artırarak genleşir İlk öğretimden beri sizlere bu konuda birçok örnek verilmiştir. Tren rayları veelektrik kabloları tipik örnekleri teşkil eder. Esasında metallerin ısı karşısında genleşmesi, atomlar arasındakimesafenin artması sonucu kristal yapının hacimsel olarak büyümesidir. Kristal yapısının büyümesi sonucunda,birçok kristal yapıdan meydana gelen metal de bir parça da olsa büyümüş olacaktır. Isıl eğrileri bahsindeanlatılan örnekte bu olay tersinden incelenmektedir. Metalin sıvı halden katı hale geçişi söz konusudur.Esas itibariyle metallerin atomları diğer maddelerden farklı düşünülemediğinden, tersine işletilecek işlem,farklı bir durum yaratmayacaktır. Atomların ısı karşısında aralarındaki mesafeyi artırarak gösterdiklerikristal yapı değişikliği, soğuma esnasında da gerçekleşecektir. Ancak burada, genleşmenin yerini büzülme diyetanımlanan, atomlar arasındaki mesafenin azalması olayı alacaktır. Atomlar arasındaki mesafenin azalmasısonucunda birbirlerine kristal yapı içerisinde yakınlaşan atomlar, ilk katılaşmayı başlatır. Zaman içerisindesoğumanın devamı sebebiyle bu konuma gelen kristal kafes sayısı artacaktır. Artma, metalde tam katılaşmaoluşuncaya kadar sürer. Metalin katılaşması esnasında, eriyik durumdaki metali oluşturan atomlar ayrı gruplaroluşturmaya başlarlar. Her atom grubu, benzer özellikte olanlar ile birleşerek kristal yapıyı oluşturur. Buyapının içerisine giremeyen atomlar ise kristal yapıların kümeleştiği yerlerin sınırlarında birikerek bir çizgigörüntüsü verirler. Katılaşma eğrileri : Pota içerisindeki metalimize dışarıdan uyguladığımız ısıya son verecekolursak, sonuçta katılaşma eğrisini çıkarabiliriz.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 27 ALAŞIMLAR & ISIL İŞLEMLER BİLGİ SAYFASI

    Eriyik haldeki (yukarıda bu durumu açıklarken metalin durumunu sıvı olarak tanımlamıştık) metalimiz dışarıdan ısıalamadığı için termik denge sağlamak amacıyla dışarıya ısı verecek, bu da soğumasına yol açacaktır. Ancak ilkbaşta eriyik durumdadır ve atomlar arasındaki bağ zayıf olduğundan,atomları hareket eder. Bünyesindeki sıcak-lık, uygun olduğu sürece atomları serbest halde olan metalimiz, geçen süre içerisinde bu durumunu korumaktazorlanır. Atomların serbestliğini sağlayan ısı düştükçe hareket yeteneğini kaybeden atom hareketleri, bir süresonra yavaşlar. Metal de katı duruma geçer. Ergime eğrisinde olduğu gibi, katılaşma eğrisinde de sıcaklıktaduraklama olduğu nokta, düz bir çizgi halinde karşımıza çıkar. Bu nokta, atomların ergimeden katılaşmaya geçer-ken, ısıyı atomların arasındaki bağı oluşturmak için kullandıkları zaman dilimini ve sıcaklık miktarını bize verir.Katılaşma esnasında metalin soğutulma hızı, kristal yapısının oluşumunu etkiler. Soğutma hızı yavaş olduğundaoluşan kristal yapı daha büyük oluşur ve bu yapıya kaba doku adı verilir. Genelde bu şekilde oluşan metallerinmekanik özellikleri yetersiz olur. Soğutma hızı fazla olacak olursa, kristal doku daha küçük yapıda oluşacağın-dan, sonuçta oluşan metalin mekanik özellikleri, daha olumlu olur ve buna ince doku adı verilir.Ergime Eğrileri: Metallerin ısıl eğrileri çıkartılırken yapılan deneyde iki farklı oluşum dikkat çekicidir. Bunlardanbiri ergime olayıdır ve eğrisine de ergime eğrisi adı verilir.Yukarıda değinildiği üzere, pota aracılığıyla metaleverilen ısının zamanla orantılı olarak metal bünyesinde sıcaklık yükselmesine yol açtığı, periyodik olarak yapıla-cak sıcaklık ölçümleriyle tesbit edilebilir.Tipik olarak bu sıcaklık yükselmesi, metalin ergime sıcaklığına kadarsürer. Metalin ergime başlangıcından sonra sıcaklığın artmadığı tespit edilir. Yani metaller, ergime sıcaklıklarınageldiklerinde kendilerine ısı vermeye devam etseniz bile, dışarıdan verilen bu ısıya rağmen sıcaklıklarında birdeğişiklik olmaz. Sıcaklığın yükselmemesini duraklama olarak tanımlamak, daha gerçekçi olacaktır. Çünkü bu nok-talarda sıcaklık yönünden bir değişiklik olmayacaktır. Hemen aklımıza şu soru gelebilir: Pota içerisindeki metaledışarıdan verilen ısı bu noktaya kadar metalin ısısının yükselmesine neden oluyordu da, neden ergime sıcaklıkla-rının yakınında ısı artmıyor ve dışarıdan verilen ısı nereye gidiyor? Bu noktayı daha iyi anlayabilmek için konuyubir diyagram üzerinde incelemek gerekir.Katı eriyikler: Katı eriyikler tek fazlı alaşım olarak da adlandırılır. Alaşımı oluştıuran elementlerin atomları tekbir kafes içerisin de birleşmiş durumdadırlar. Bunu yaparken eriyik değil, katı haldedirler. Bir bakıma ikibileşen katı halde birbirinin içerisinde tamamen çözünebilir, yani iki bileşen ortak bir kristal kafes meydanagetirebilir. Bileşenler, kristal kafesleri iki ayrı atom çeşidinden oluşmuş karışım kristalleri meydana getirirler.Bu tip sistemlerin bir temsilcisi bakır-nikel sistemidir. İki metal de kübik yüzey merkezli kafes sistemindekristalleşir. Böylece bir kafes içinde hem bakır, hem de nikel atomu bulunur ve hemen hemen aynı kafesdeğerlerine sahiptirler. Bakır ve nikelin aynı kafes değerlerine sahip olabilme özellikleri, her oranda karışımkristalleri oluşturabilmelerine olanak tanır.Ötektoitler: Ötektoit, katı ergiyiklerin yapmış olduğu bir ötektiktir. Ötektoitlere örnek olarak çeliklerverilebilir. Çelik, demir ile karbonun yapmış olduğu bir alaşımdır. Karbon, demirin en önemli alaşım elemanıdır.Karbon ucuz bir elementtir ve düşük miktarlarda bile demirin özelliklerini yüksek oranda etkiler. Yüksekfırınlarda ham demir üretimi sırasında karbon demirin, içerisine girer ve yaklaşık % 4 karbonlu ham demirimeydana getirir. Ham demirin bileşiminde ayrıca diğer refakat elementleri de yer alır. Demirin sıcaklıkla birliktedeğişen karbon çözündürme yeteneği vardır. Bu özellik kristal kafessisteminde meydana gelen değişimnedeniyledir. Bu durumu yalın olarak açıklamak istersek, yüksek sıcaklıklarda demir kristalleri yüzey merkezlikübik bir yapı gösterirken, düşük sıcaklıklarda hacim merkezli kübik kristaller meydana gelir. Tüm bunlardanötürü sıvı demir ancak belirli bir miktar karbonu çözündürebilir.Çeliklere Uygulanan Isıl İşlemler -Isıl İşlem, Amacı,ÖnemiMetallerde Isıl İşlem yapılarak metalik malzemelerin nitelikleri istenildiği gibi değiştirilebilir. Özellikle sertlik,mukavemet ve işlenebilirliği iyileştirilir. Niteliklerin iyileştirilmesinin nedeni malzeme kristal yapısınındeğişmesidir. karbonsuz demir demir malzemelerin bünye (yapi) şekilleri demir malzemeler, üretim işlemindendolayı belirli bir oranda karbon içerirler. Bu karbon oranı mahsurlu olabilir, çünkü karbon oranı demiribüyüklüğü oranında gevrek yapar. Diğer taraftan demirin içindeki karbon, ısıl işlem yoluyla birçok nitelikleriniyileştirilmesi bakımından şarttır. Demirin içindeki karbon iç yapıyı (dokuyu) etkileyen bir fonksiyona sahiptir.Bu etki, malzemenin parlatılmasıyla görülebilir hale getirilir. Yavaşça soğutulan demirin dokusu muayeneedildiğinde, her karbon oranına göre farklı doku şekillerine sahip olduğu tespit edilir (Şekil 1). Karbonsuzdemir, çok köşeli tanelerden meydana gelen bir bünyeyi teşkil eder. Bu demir, ferrit veya α demiri adını alır.Karbonsuz demir yumuşak olup, kolaylıkla şeklini değiştirebilir ve mıknatıslanabilir. demir2ye kadar karbon ihtiva ettiğinde, demirin saflığından bahsedilmez, bilakis kimyasal bileşik olarak demir karpitFe3 C meydana gelir. Bu doku kısmı sementit olarak adlandırılır. Yapı sert ve gevrektir. Demir içindeki karbonoranı düşük olduğunda (örneğin % 0.5), ferrit tanelerinin içine nüfuz eden ince şeritler şeklinde (şeritlisementit) ayrılır. % 0,8den daha az karbonlu çelikler (ötektik çeliğinde), şerit sementitli bütün ferrittanelerine nüfuz eder. Bu yapı, kendi sedefe benzer görünüşünden dolayı olarak isimlendirilir,(ötektik altı çelikleri), kısmen ferrit tanelerini, kısmende perlit tanelerini içeren bir yapıya sahiptir. Bu yapıFerrit-Perlit-Bünyesi olarak ifade edilir. % 0,8'den daha fazla karbon içeren çelikler (Ötektik üstü çelikler),perlit taneleri içinde ve tane sınırlarında ek olarak şeritli sementit depolayacak derecede karbon içerirler.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 28 ISIL İŞLEMLER BİLGİ SAYFASI

    Çeliklerin SertleştirilmesiTakım çeliklerinin mümkün olan en yüksek sertlik derecesine ve aşınma dayanımına sahip olmaları istenir. Buarada soğuk şekil değiştirme yetenekleri kaybolur ve süneklik çok düşer. Bunların gerçekleşebilmesi içinçelikler, daha önceden belirlenmiş sıcaklıklara kadar tavlanıp daha sonrada soğutulursaiç yapıları kristalkaymalarına zorluk gösterecek bir yapıya kavuşur. Kristal yapılarının kaymaya karşı gösterdiği direnç,beraberinde sertlik denilen yapıyı getirir. Bir bakıma sertleştirme; çeliklerin daha önceden belirlenmişsertleştirme sıcaklıklarına kadar tavlanması, bunun ardından soğutulması ve son olarak da sert yapınınistenilen düzeyde sünek hale getirilmesi şeklinde yapılır. Dolayısıyla sertleştirme işlemi üç aşamadan meydanagelir. 1-Tavlama 2- Soğutma 3- Gerginlikleri gidermeÇeliklerin istenilen hızlarda soğutulması gereği, değişik soğutma ortamlarının ortaya çıkmasına neden olmuştur.Bir bakıma soğutma ortamlar çeliğin sertleştirilme yöntemine adını da verir. Bu nedenle çelikler sertleşmeningerçekleştirildiği soğutma ortamına göre gruplandırılır; yağ, hava çeliği gibi.Sertleştirmede kullanılan soğutma ortamları şunlardır. 1-Su 2-Yağ 3- Hava,Su ile soğutucu etkisi artırılan ya da azaltılan ilave maddeler, 5.Maden ve tuz banyolar (eriyikleri).Soğutma ortamıları arasındaki temel fark, soğutma hızlarının değişik olmasıdır. Çelik, gerekli olan hızlardasoğutulması için soğutma ortamlanndan biriyle soğutulur. Örneğin alaşımlıı çelikler genel olarak. yağdasertleştirilir. Yüksek miktarda krom ve manganı iç yapılarında bulunduran çelikler ise hareket halindeki havadasertleşebilir.Suda SertleştirmeÇeliklerin sertleştirilmesinde soğutma ortamı olarak su kullanımı, bilinen en eski uygulama olması nedeniyle, suverme ve sertleştirme birbiriyle bağlantılı kavramlar halini almıştır. Endüstride meydana gelen gelişmeler yağ,hava, tuz ve maden banyoları gibi ortamların da sertleştirme için uygun olduğunu, bazı durumlarda ise sudandaha üstün olduğunu göstermiştir.Genel olarak su vererek sertleştirme başlangıcı, çeliğin her yanından, eşit su verme sıcaklığına kadartavlanmasıyla sağlanı.r Böylece çelik iç yapısının tamamen austenitten oluşması sağlanır. Bunun için çelik, demirkarbon denge diyagramındaki GSK eğrisinin üzerindeki sıcaklıklarda tavlanmalıdır.Yağda SertleştirmeYağ, soğuma hızını düşürür. Yağın bu özelliği, kritik soğuma hızı düşük olan çeliklerin yağda sertleştirilmesinigerekli kılar. Soğutma ortamlarının, işlem esnasında korozyon yapma sorunları vardır. Bu açıdan yağdasertleştirme, bütün çeliklerde en yüksek korozyon direnci sağlar.Yağda sertleşen soğuk işlem çeliklerindenyapılan bitirilmiş ya da yan bitirilmiş takımlar, tavlama esnasında karbon kapma ve karbon kaybına karşıkorunmalıdır. Bu amaçla kuru ekzotermik atmosfer kullanılabilir, ancak genel olarak paket tavlama tercihedilir. Paket tavlama açık fırında yapılır, ısıtma ve soğutma yavaş olup kutu içinde yer alır. Ancak malzemenintavlama sıcaklığına gelmesi için yeteri kadar beklenmelidir.Yağ banyolarında en sağlıklı soğutma sıcaklıkları40-60°C'tır ve yağın işlem sırasında karıştırılması gerekir. Katkılı soğutma yağlarında soğutma hızı artar vebanyo çalışma sıcaklığı daha rahat seçilebilir. Takımlar bu tip yağlarda sertlik kaybı olmaksızın 80°C' e kadarsoğutulabilir Yağda sertleştirilen parçalar tamamen yağa daldırılmalı, yağ sıcaklığına kadar bekletilmeli ve songerginlik giderme fırının sokulmalıdır. Yağı banyo sıcaklıkları 55-150°C arasında olmalı, ancak hiç bir zamanyağın parlama noktasını geçmemelidir. Yağ banyo içinde devrettirmeli ve yağa su karışmamasına dikkatedilmelidir. Yağda sertleştirme işlemi tamamlanan iş parçasına, gerginlik giderme işlemi uygulanırHavada SertleştirmeBu çelikler genellikle üretici tesislerinde tavlanmış olarak teslim edilir, fakat dövmeden sonra vesertleştirmeden önce yeniden tavlanmalıdır. Tavlama, daha önce sertleştirilmiş ya da kaynatılmış olup yenidenişlenecek çelikler için de zorunludur. Çeliklerin tavlaması yavaş ve heryerinde eşit olacak şekilde yapılmalıdır.Sertleştirilmiş bir takımın tavlanmasında yavaş ısıtma önemlidir. Havada sertleşecek olan çeliklerin austenityapının oluşması için yapılacak tavlanması, tuz banyolarında ya da gaz atmosfer (koruyucu atmosfer)'lifırınlarda yapılır. Austenitleşme sıcaklığı düşük olan hava çelikleri, kurşun banyosunda ya da oksitleyiciatmosferli fırınlarda tavlanır. Havada sertleşebilen çeliklerde kesit kalınlığı, sertleşme yeteneği, parça biçimigibi faktörlere bağlı olarak aşağıdaki metotlar, gittikçe artan soğutma hızı sağlarDurgun hava:Hareket ettirilmeyen atmosferik havaFanla soğutma: Fanla meydana getirilen bir hava akımı ile soğutmaBasınçlı hava ile soğutma:Yüksek basınç kaynağından temin edilen hava ile soğutma parça basınçlı hava ile soğutuluyorsa havasertleştirilecek yüzeye eşit olarak üflenmeli ve tamamen kuru olmalıdır. Soğutma esnasında parçalar betonzemin üzerine ya da rutubet alabilecekleri yerlere konulmamalıdır. Soğutma ortamlarının korozyon yapıcı etkisihavada bulunan oksijen nedeniyle ön plana çıkar. Bu açıdan havanın soğutma ortamı olarak kullanılmasıdüşünüldüğünde, korozyon direncini düşürdüğü göz önüne alınmalıdır.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 29 ISIL İŞLEMLER BİLGİ SAYFASI

    Diğer YöntemlerTuz ve maden banyoları, çeliklerin tavlanmasında kullanıldığı gibi, sıcaklık kontrollerinin iyi derecede olması nede-niyle sertleştirme işlemlerinde de kullanılır. Sertleştirmeden sonra taşlanamayan ya da en yüksek yüzey kali-tesi ile köşelerin bozulmaması istenilen takım çeliklerinde tuz banyoları, en iyi sonucu verir. Uygun çalışma şart-ları sağlanabildiği taktirde takım sertleştirme işlemleri karbon kapma, karbon kaybı ya da tufal tabakası tehli-kesi olmaksızın yapılabilir. Sertleştirme işleminde başlıca üç tip tuz banyosu kullanılır. Bunlar sertleştirmeninaşamalarına göre farklılıklar gösterip, buna göre adlandırılır.Ön ısıtma banyosu- Yüksek sıcaklık banyosu- Soğutma banyosu.Soğutma banyosunun görevi parça sıcaklığını dengelemek ve sertleştirmeden sonra temiz bir yüzey vermektir.Tuz banyolarından biri olan baryum klorür ile % 5-35 sodyum ya da potasyum klorürden meydana gelen tuzbanyosu, paslanmaz çeliklerin sertleştirilmesinde iyi sonuçlar verir. Banyo kullanıldıkça içinde alkali toprak vediğer metaloksitler birikse de bunlar düşük karbonlu paslanmaz çeliklerde zararlı değildir. Ancak, aynı banyolardiğer alaşımlı çeliklerin sertleştirilmesinde kullanılacaksa, parça yüzeylerinde karbon kaybı meydana gelebilir.Çeliklerin Sertleştirilmesinde Doku Değişiklikleri Çelik için ötektoit sıcaklık 723°C'dir. Bu oranlar içerisindekiçeliği ısıtmaya başladığınız taktirde 723°C'a kadar yapıda herhangi bir değişim gözlenmez. Perlit, femt vesementit aynen yapılarını muhafaza ederler. 723°C'dan sonra dönüşüm başlar. Çeliğin içerisindeki karbondurumuna göre, perlit veya sementit parçalanarak kimyasal bileşik yerine karbon atomlannın serbest kalınasına yol açar. Serbest halde bulunan karbon atomlarının bu sıca- klıkta gidebilecekleri tek yer, gama kristalleriiçerisindeki boşluklardır. Burada hatırlanması gereken, demirin ısıl eğrisidir. Bilindiği üzere ısıl eğrisinde 9 atomluhacim merkezli kristaller, ısının etkisi ile 14 atomlu yüzey merkezli kristal kafeslerine dönüşür. Bu genleşmedenyararlanan karbon atomlan boşlukları doldurarak katı eriyik yapar. Sıcaklık yükseldikçe kristallerin kenarölçülerindeki büyüme daha fazla karbon atomunu içlerine alır. Çeliği sertleştiren bu karbon atomlarının serbesthaIden kurtulup demir atomları ile yaptıkları yeni bileşimdir. Kristallerin yeni bileşimleri ile bir kafestedurmaları, sertliğin devamlılığı için gereklidir. Kristal yapılarındaki değişim sıcaklıkla ilgili olduğuna göre, sıcaklıkyavaş yavaş düşerse, 14 atomlu yüzey merkezli kristal, tekrar 9 atomlu hacim merkezli kristal halinedöneceğinden sertleşme de ortadan kalkacaktır. Yani karbon atomlan tekrar eskisi gibi serbest haldebulunacaktır. Oysa bizim istediğimiz sertleşmenin devamlılığıdır. Bu da ancak karbon atomlarını bulunduklarıkafes sisteminde tutmakla olur. Her durumda atomların bu geçişleri içinzamana ihtiyaç vardır. Gerek karbon atomlarının serbest kalması, gerekse demir atomları ile birleşmeleri birsüreç meselesidir. İşte bu müdahaleyi gerektiren noktadır. Sertleştirilme işlemine tabi tutulacak çeliğe, karbonatomlarının serbest hale geçmek için gerekli olan süreyi vermezseniz, karbon atomları eski durumlarınadönemeyeceklerdir. Bu da ancak hızlı soğutma ile olur. 723°C üzerinde hızla soğutulan çelikteki karbon atomlarıserbest hale dönemeyeceklerinden sertleştirme sağlanmış olur.Çeliklerin TavlanmasıTavlama, daha sonraki aşamalarda çeliğin işlenebilir olması için plastik kıvama getirilmesi, yani yumuşatılmasınıamaçlayan süreçlerin tümünü kapsar. Tavlama sırasında yapılan işlemler çeliğin yapısını homojen biçime getirdiğigibi, tane boyutlarını küçültür ve işlem sırasında meydana gelecek gerilmeleri de giderir. Buradan yola çıkaraktavlamanın tanımını şu şekilde yapmak mümkündür: Tavlama, çelik ve alaşımlarının solidus eğrisi altındaki belirlibir sıcaklığa kadar ısıtılmasına, bu sıcaklıkta bekletilmesine ve sonradan da soğutulmasına denir.Tavlamanınamacına göre kesin belirlenmiş sıcaklıklar ve süreler tespit edilmiştir.Tavlama sadece ısıl işlem için yapıldıysa,yukarıda tanımlandığı şekilde yalın bir biçim alır. Ancak bu işlem, metal endüstrisinde birçok amacıgerçekleştirmek için yapılabilir. O zaman anlamında bir değişikliğe gitmeden, araya, gerçekleştirilecek işlemlerinyerleştirilmesi söz konusu olur. Örneğin tavlama bir parçanın şahmerdanda dövülmesi öncesinde yapılıyorsa,tavlamanın solidus çizgisi altında ısıtılması ve dövülme işlemi bittikten sonra soğutulması olarak anlamlandırılır.Diğer bir başka örnek ısıl işlem sahasından verilebilir. Çeliklerin sertleştirilme işlemine tabi tutulması için deöncelikle tavlanması gerekir. Demek oluyor ki, tavlama işlemi, sıcak biçimlendirme ve ısıl işlem basamaklarınınhemen hemen ilki olmaktadır.Normalleştirme TavıDövülmüş, haddelenmiş, dökülmüş ve çekilmiş çelik ile kaynak edilmiş iş parçalarının kaynak bölgesinin çevresi,yüksek sıcaklıktan etkilenerek iri tane yapısına bürünür. Yüksek sıcaklıkta bekletmede iri taneli yapınınoluşmasına neden olur. İri taneli çelik yapısının, şekil değiştirmeden kopmaya karşı eğilimi vardır. Bunedenlerden ötürü, biçimlendirilmeden önce, ince taneli yapı sahibi çeliklerin, biçimlendirme sonrası eskihallerine dönmeleri istenir. Normalleştirme tavı, çeliğin ince taneli yapısına geri dönmesini sağlaması bakımındanönemlidir. Demir karbon denge diyagramının çelik bölgesindeki %0,85 karbon oran sınırının solunda kalan bölgeperlit altı, sağındaki bölge ise perlit üstü çelikleri ifade etmektedir. Bu bölgelerde bulunan çeliklerin yapılarıve özellikleri birbirlerinden oldukça farklıdır.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 30 ISIL İŞLEMLER BİLGİ SAYFASI

    Demir karbon denge diyağramında çelik bölgesinde perlit altı ve üstü çeliklerin yerleriÇelik, dışı ve içi arasında sıcaklık farkı olmayacak şekilde 600° C sıcaklığa kadar ısıtılır. Yalnız, ısıtılmanınhızlı olmaması gerekir. Yavaş ısıtma için tav fırınlarından yararlanılır. Şayet hızlı ısıtılma uygulanırsa düzensizısıl genleşme nedeni ile çatlama tehlikesi doğabilir. Yavaş ısıtmadan sonra 723°C'deki dönüşüm bölgesindesıcaklığının 30- 50°C üzerine hızlı olarak ısıtılır ve bu sıcaklıkta malzemenin merkezi de tamamen dönüşümeuğrayana kadar bekletilir. Yapılan araştırmalar, bu bekleme için gerekli olan süreyi malzemenin her 1 mm'siiçin 2 dakika olarak tespit etmiştir. Daha sonra hızlı soğutma ile (hareketsiz havada) dönüşüm bölgesisıcaklığının altına indirilen malzeme sıcaklığı, bundan sonraki soğumasını istenilen şekilde yapmak mümkündür.Kalın ve büyük parçaların gerilim giderme tavı da bu şekilde yapılabilir.Yumuşatma TavıYumuşatma tavı, çeliklere uygulanan bir ısıl işlem tavlamasıdır. Bu tavlamanın sonucunda beklenen, çelik içyapısında oluşacak değişimlerdir. Dövme tavı ile bunu birbirinden ayıran özelliklerin başında bu gelir. Dövmetavı, gerecin plastik şekil değişimine olanak sağlayacak zemini hazırlarken, yumuşatma tavı tamamen içyapıdaki değişiklikleri amaç edinmiştir.Yumuşatma tavı çeliğe, ulaşabileceği en yüksek yumuşaklığa eriştirmekiçin, yani düşük dayanım ve sertlikte yüksek uzama gösterebilecek hale getirmek amacı ile uygulanır. Çeliktenbeklenen, hep sertlik ve dayanım değildir. Elbette ki "çelik gibi sert" tanımlamasını doğrulamak gereklidir.Ancak bilinmelidir ki, sert malzemenin birçok avantajının yanında, işlenememe gibi büyük bir dezavantajı davardır. Bunu, özellikle yüksek karbonlu çeliklerin kullanımında sorun sayabiliriz. Bu nedenle yapıda birbirineyapışık halde bulunan sementit, gevşetilmelidir. Çünkü bu yüksek dayanım ve düşük uzamaya neden olmaktadır.Elde edilecek yumuşama, birçok işlem için en iyi başlangıç halidir. Özellikle yüksek karbonlu çelikler için talaşkaldırma böylece kolaylaştırılmış olur.Gerginlik Giderme TavıIsıl işlemler sırasında meydana gelen, düzensiz soğuma sonucunda oluşan iç gerilmelerin giderilmesi gerekir.Diğer yandan plastik şekil verme denilen sıcak dövme kalıpçılığın da iç gerilmeler meydana gelebilir. Dökülmüşveya sıcak dövülmüş parçalar, genellikle düzensiz soğurlar. Parçanın şekline bağlı olarak içi ve dışı arasındasıcaklık farkı mevcuttur. Kalıpla temas eden yüzeyler, ısı transferlerinden ötürü daha çabuk katılaşır veplastik şekil değiştirmeye izin vermez. Parçanın iç kısımları daha fazla kendini çekmek (büzülmek) isterse, dışcidarlar tarafından engellenir. Gerecin kendini çekmesinin engellenmesi sonucu içte çekme gerilmeleri, dışta isebasınç (basma) gerilmeleri meydana gelir. Bu malzeme kullanıldığı sırada diğer bazı gerilmelerin de etkisialtında kalır. Üst üste gelen gerilmelerin şiddeti toplanır ve gerecin çatlamasına neden olur. İç yapısındagerilmeler oluşan ham parçalar işlem gördükleri zaman (örneğin; talaş kaldırma sırasında), gerilme altındabulunan lifler ayrılır veya gevşemeye mecbur bırakılırsa parça şekil değişimine uğrar. Bu tür değişik alanlardakarşılaşılan sorunların ortadan kaldırılması için gerginlikleri giderme tavlaması yapılır.MenevişlemeBütün hatasız sertleştirilmiş parçalar, cam sertliğinde ve cam kırılganlığındadır. İstenilen şekildekullanılabilmeleri için belirli bir sünekliğe ihtiyaç vardır. Aksi taktirde basit bir darbe sonunda derhal kırılırlar.Bu sünekliğe, menevişleme sonucu erişilir. Menevişleme işlemine temperleme adı da verilir. Temperlemeninanlamı, sertleştirildikten sonra tekrar ısıtmadır. Menevişleme sıcaklıkları 150°C-650°C arasındadır ve çelikçeşidiyle, çeliğin ısıl işlemden sonra hangi iş için kullamlacağına bağlıdır.Sertleştirilmiş çeliğin yapısı doğalolarak sert olur. Sertlik, beraberinde kırılganlığı da getirir. Darbeli çalışmayan makine parçalarında kırılganyapı sorun olmazken, darbeli çalışan makine parçalarında kırılganlık olumsuz bir özelliktir. Çeliklerin darbeli,vuruntulu ve sarsıntılı yerlerde çalışmaları söz konusuysa, menevişleme adı verilen işlemden geçirilerek,sertlikleri azaltılabilir. Menevişleme ile daha az sert, ancak özlü bir yapı elde edilir. Menevişleme işlemi genelolarak sade karbonlu çeliklerde 100-300°C, katıklı çeliklerde 200-400°C sıcaklıklar arasında gerçekleştirilir.Bazı katıklı çeliklerde sıcaklık değerleri 580°C'a kadar yükselebilir. Menevişleme sonunda çelik iç yapısındabulunan martenzit doku azaltılmış olur.IslahIslah etme daha çok yapı çeliklerine uygulanan önce bir sertleştirme, arkasından da yüksek sıcaklıkta ısıtmaişlemidir. İşlemin amacı yüksek sünekliktir. Menevişleme ile arasındaki fark, işlemlerin yapıldığı sıcaklıktır.Çelik, ıslah etme işleminin sonunda normalleştirilmiş hâle göre, daha yüksek bir akma sınırı ve az miktardadüşürülmüş bir uzama gösterir.Yüzey Sertleştirme YöntemleriBölgesel sertleştirme de diyebileceğimiz yüzey sertleştirme yönteminde, sertleştirilecek parçanın tamamısertleştirme sıcaklığına yükseltilmeyip yalnız sertleşmesi gereken bölgeler, yani parçaların üst yüzeyleri ısıtılır.Hemen arkasından, iş parçası birdenbire soğutularak kristal yapısındaki değişikliğin sabit kalması sağlanır.Yüzeydeki ısı yığılması nedeniyle çekirdek (parçanın içi) olduğu gibi soğuk kalır. Bu şekilde işlem yapılan işparçasının sadece dış bölgeleri sertleşecek, çekirdek veya iç bölgeler ısıdan etkilenmediğinden ve iç yapıdeğişimleri yapılmadığından hemen hemen gerilimsiz ve deformasyonsuz kalacaktır.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 31 ISIL İŞLEMLER & KATIK ELEMANLAR BİLGİ SAYFASI

    Yüzey sertleştirmesi yapılmış parçalar, iyi bir aşınma dayanımı ile çok iyi sürekli dayanım göstermektedir. Diğersertleştirme yöntemlerinde karşılaşılabilen yüzey karbonlaşması, bu yöntemde olmamaktadır. Burada esas %0,40 oranında karbon bulunan çelikler sertleştirilebilir. Diğer sertleştirme yöntemlerinde bu kadar düşükoranda karbonlu çelikleri sertleştirmek mümkün değildir. Çünkü sertleştirme için gerekli olan ısıtma esnasında,bünyede bulunan karbonun bir miktarı yanarak yok olacağından, zaten düşük olan karbon miktarı, gerecesertlik verebilecek oranın altına düşeceğinden netice almak güçleşecektir.

    Yüzeyin Kimyasal Yapısını Değiştirerek Yüzey SertleştirmeÇeliklerin sertleştirilmesi için başta gerekli olan şartın karbon oranı olduğu artık biliniyor. Sementasyon çeliğide denilen düşük karbonlu çelikler, buraya kadar anlatılanlar doğrultusunda normal yollarlasertleştirilemezler. Bu grup içerisinde ele alınan çeliklerin genel olarak karbon oranları % 0,20'nin altındadır.Bilinen bir gerçek de içerisindeki karbon oranı düştükçe, çeliklerin işlenmeye karşı dirençleri düştüğü içinüretim sanayinde kullanımları kolaydır. Tek sakınca, kullanım esnasında istenilen sertliği vermemesidir. Budurumda yapılacak işlem; üretim esnasında yumuşak malzemeden faydalanıp işlemek, sonradan sertlikleriniartırmak veya sertleştirebilmek için gerekli olan karbonu bünyelerine katmakla üretim işlerimizikolaylaştırmaktır. Bir alaşımın içerisindeki karbon miktarını artırmak için gerekli olan ısı, ergime ısısıdır. Yani içyapısına karbon eklenmek istenen alaşım, ergime ısısına kadar ısıtılır ve karbon bu ısıda ergime yoluyla ilaveedilir. Oysa sementasyon da, düşük karbonlu çeliklerin karbon miktarını ergitme işlemi yapmadan dayükseltmek mümkündür. Sementasyon işlemi için genelde düşük karbonlu çeliklerin kullanıldığını belirtmiştik.Bunlar sünek, fakat sertleştirilemez karakterdedir. Sertleştirme esnasında hemen hemen hiç sertleşmezler,ancak akma sınırlarının yüksekliği sebebiyle kolaylıkla şekillendirilebilirler.

    Katkı Elementi Çeşitleri ve Çeliğe Sağladığı Özellikler:Ham demirin içerisinde bulunan %4 ağırlıktaki karbonun, çeşitli yöntemlerle %2'nin altına düşürülmesiyle çeliklerelde edilir. Çelikler, içlerinde %0.1 C %2 oranında karbon içerir. Çelikler, içerisindeki karbon bileşimine görefarklı özellikler gösterir. Az karbonlu çelikler genel amaçlar için kullanılan en ucuz çelik türüdür. Sünekliğiyüksektir, kolay işlenir ve su verme ile sertleşmez. Orta karbonlu çelikler genellikle daha yüksek mukavemetliolup su verme ile sertleşebilir. Yüksek karbonlu çelikler çok sert olup işlenmesi zordur. Genellikle takım vekalıp üretimine elverişlidir. Çeliğin bünyesinde karbonun haricinde çeşitli alaşım elementlerinden belirli oranlardakatarak daha yüksek dayanımlara ve sıcağa, soğuğa, korozyona daha dayanıklı yapılar elde edilebilir. Örneğinbelirli bir karbon bileşiminde çelik göz önüne alındığında katılan alaşım elementlerinden kromun çeliğe sertlik,nikel ve manganezin ise tokluk kazandırdığı bilinmektedir. Kromun çeliğe sertlik ve aşınma dayanımı kazandırdığısöylenirken şüphesiz %2 C ve %12 Cr'lu takım çeliği göz önünde tutulmuştur. Çünkü bu çelik, sertleştirmeişleminden sonra gerçekten sert ve aşınmaya dayanıklı bir yapıdadır. Bununla beraber eğer %0.10 C ve %12Cr'lu çelik seçilirse elde edilen sertlik çok yüksek olmaz. Aynı şekilde manganez % 13 oranında katıldığındaçeliğe tokluk kazandırır (Hadfield çeliği).%1 ile %5 oranında kullanıldığında çeliğin özelliklerine değişken bir etkigösterir. Bu durumda çeliğin tokluğu ya azalır ya da artar. Alaşım elementleri çeliğin farklı bir iç yapıyaulaşmasını sağlayarak pratikte istenilen çekme mukavemeti, akma sınırı, çentik darbe sünekliği gibi mekaniközellikler ile kaynak edilebilme kabiliyeti, sertleşme kabiliyeti gibi işlenebilme özelliklerinin iyileştirilmesindeetkili olur. Bir iç yapı, genellikle bir ısıl işlem sonucunda elde edilir.KarbonBir element olan karbonun, demir ile yapmış olduğu alaşım, metalin bir element ile yaptığı alaşım türüne tipikbir örnektir. Çeliğin tanımlaması içerisinde yerini bulan karbon, çelik adını verdiğimiz alaşımın ayrılmaz birparçasıdır.Karbonun çeliğe kazandırdığı özellikleri iki ana grup içerisinde toplamak yararlı olacaktır:Mekanik özellikler- İşlenebilme özellikleriÇelik içerisinde bulunan karbonun her % O,1 oranı, mekanik özellik olarak çeliğe aşağıda sıralanan özellikleriverir:Akma sınırını 2,8 kg/mm², çekme dayanımını 6,6 kg/mm² oranında yükseltir. Çeliğin yüzde uzamasını % 4,3ve yüzde kesit daralmasını % 7,3 oranında düşürür. Tüm bunlar dışında karbon, çeliğin oksidini alır, elektrikdirencini yükseltir, austenit dönüşme sıcaklığını düşürür.SilisyumÇelik tanımı içinde yer alan başka bir element olan silisyum, demir filizleri ve yüksek fırınlarda kullanılanyalıtım tuğlaları aracılığıyla çelik iç yapısına girer. Katkı elemanı ve çeliğe yeni özellikler kazandırabilmesi içinçelik iç yapısında en az % 0,5 oranında silisyum olması gerekir. Katkı elemanı olarak silisyum kullanılan çelikler,aşağıda sıralanan özelliklere sahip olurlar.Çeliğin oksidini alır, dayanım ve akma sınırını yükseltir, silisyum miktarı fazla çelikler kaba dokulu olur, çeliküretimi sırasında, ergime nedeniyle oluşan yabancı maddeleri, cüruf şeklinde yüzeyde toplar, çeliklerin dönüşmehızını düşürür bu nedenle silisyum katkılı çelikler çekirdeğe kadar sertleşir, çelik iç yapısında silisyummiktarının yüksek olması, çeliklerin dövülerek şekillendirilmesini engeller.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 32 KATIK ELAMANLARI BİLGİ SAYFASI

    Manganez: Her çeliğin iç yapısında bulunan elementlerden biridir. Bileşiminde mangan bulunan demir filiziyleham demire girebileceği gibi, oksijen ve kükürdün bağlanması için de çeliğe katılarak alaşım yapısına girer. Bunedenle katkı elemanı olabilmesi için çeliğe % l' den fazla oranlarda katılmış olması gereği vardır. Bu orandanfazla olan mangan, çeliğe aşağıda sıralanan özellikleri verir.Yüksek oranda oksit gidericidir.Çelik dokusunukabalaştırır, bu özelliğiyle çeliğin, ısıl işlemlere karşı hassas olmasını sağlar. Çeliğin dönüşme hızınıyavaşlatır, bu özelliği nedeniyle mangan katkı lı çelikler yağda sertleşir. Çeliklerin çekirdeğe kadarsertleşmesine olanak tanır. İç yapısına % 1 oranında mangan katılan çelikler ısıl işlemden sonra ölçüdeğiştirmezler. Çeliğin kaynak yeteneğini düzeltir. Mangan, bir anlamda silisyumun rakibi sayılabilir. Silisyumunkaynak yeteneği üzerindeki olumsuz etkisi, mangan ile azaltılır.Fosfor: Çelik iç yapısında istenmeyen elementler kükürt ve fosfordur. Bosfor demir filizlerinden ya da içyapısında fosfor bulunan kireç taşı gibi katkı maddeleri aracılığıyla ham demire girer. Fosfor, dayanımı vepaslanmaya karşı dayanıklılığı arttırı; ancak çentik darbe sünekliliğini azaltır. Bu nedenle % 0,2'nin üzerindefosfor bulunan çeliklerde soğuk kırılganlık meydana gelir yani malzeme soğuk biçim değiştiremez. Fosfor,döküm esnasında akıcılığı sağlasa da çeliğin asitlere karşı dayanımı ve elektrik direncini düşürmek gibi diğerözelliklerin de olumsuz etkisi vardır. Olumsuz etkileri nedeniyle çelik iç yapısında % 0,05- 0,005'ten yüksekoranlarda olmasına izin verilmez.Kükürt: Çeliği gevrek ve kırılgan yaptığı için, çelik iç yapısında istenmeyen bir elementtir. Ancak çok önemliolumsuzluklar yaratmasına rağmen çelik iç yapısında bulunur. Özellikle pirit gibi demir filizlerinde bulunması,bu tür filizler kullanılarak üretilen ham demirde karşılaşılmasına neden olmaktadır. Çelik içerisine isesülfürlü yakıtlar ile girdiği tahmin edilmektedir. Çelik içindeki kükürdün % 0,02-0,035 arasında olması sorunyaratmaz. Bu oranları aşan kükürt, çelik üretiminden önce yakılarak uzaklaştırılır. Bazı durumlarda ise çelikiç yapısındaki kükürdün, iki misli kadar mangan ilavesiyle olumsuz etkileri yok edilir. Tüm olumsuzluklarınarağmen kükürdün katkı elemanı olarak kullanıldığı çelikler de bulunmaktadır. Otomat çeliği olarak adlandırılanbu gruptaki çeliklerde, kolay işlenme ve düzgün yüzey verme gibi özelliklerden ötürü % 0,3 oranında kükürtbulunması yararlıdır.Oksijen: Çelik üretimi sırasında fazla orandaki karbonun yok edilmesi için kullanılan oksijen, çeliğin sert,dolayısıyla da kırılgan olmasına neden olur.Bundan ötürü de çelik iç yapısından uzaklaştırılmasıgerekir.Uzaklaştırma işleminde mangan, alüminyum ve vanadyum gibi katkı elemanlarından yararlanılır. Çoğuzaman oksijenin olumsuz etkileri hemen görülmez.Yaşlanma olarak adlandırılan oksijen olumsuzlukları, çokzaman sonra çelikte kırılganlık olarak açığa çıkabilir.Bakır: Çeliğe katkı elemanı olarak ilave edilen bir metaldir. Özellikle paslanmaz çeliklere % 0,55 oranındailave edildiğinde dayanımı artırır ve akma sınırını yükseltir. Diğer yandan çelik iç yapısındaki bakırın, olumlukatkıları şunlardır; Çeliklerin asitlere ve korozyona karşı dayanımını yükseltir, fosforla birlikte çelik içyapısında bulunan bakır, atmosferik etkilere karşı dayanımı yükseltir.Krom: Endüstrinin birçok alanında kullanımının yanında, çelik katkı elemanı olarak önemli bir yer tutmakta olankrom, çeliğe aşağıda sıralanan özellikleri verir. Çelik iç yapısındaki karbon ile birleşerek çok sert olan kromkarbürü meydana getirir. Dönüşmeyi yavaşlatır. Bu yönüyle çeliğin çekirdeğe kadar sertleşmesine olanaktanır.Çelikleri ince dokulu yapar. Sertlik ve dayanımı arttırır. Üstün aşınma ve kesme özelliği kazandırır.Çeliklerin manyetik özelliklerini yükseltir. Dövme ve ısıl işlemlere karşı çeliklerin hassaslaşmasını sağlar.Nikel: Çeliklerin sertleştirilmesinde soğutma hızlı yapılırsa çekirdeğe kadar sertleşmeme sorunu ortayaçıkar. Bu sorun nikel aracılığıyla çözülür. Nikel, çeliğin kritik soğutma hızını düşürür. Bu nedenle nikelliçelikler daha derinlere kadar sertleşebilir. Ayrıca çeliğe süneklik sağlar, ancak dayanımını artırmaz. Bakır ilebirlikte kullanıldığında çeliğin korozyona karşı dayanımını yükseltir. Nikelin maliyeti yüksektir. Maliyetindüşürülmesi arzu edildiği taktirde, çeliğe nikel ile aynı özellikler kazandıran mangan ilavesi yapılabilir. Nikelmiktarının değişmesi, çelik üzerinde farklı değişikliklere yol açmaktadır.Volfram: Ergime derecesinin 3410ºC olması, katkı elemanı olarak kullanıldığında, çeliğin yüksek ısı1ara karşıdayanımında olumlu etkiler yapar. Diğer yandan, çelik iç yapısında bulunan karbon ile birleşerek volfram karbüroluşmasına olanak tanır. Bu özelliğiyle çeliğin sert bir yapıya sahip olmasını sağlar. Ancak burada dikkatedilmesi gereken bir husus vardır; karbür oluşumu için volfram, çelik ic yapısındaki karbonun azalmasına nedenolur. Çelik içindeki karbonun azalması, ana kütlenin karbonsuz kalmasına, dolayısıyla da çeliğin sertleşmesineengel teşkil eder. Bu aksaklığın giderilmesi için çelik içine ilave edilen volfram miktarı doğrultusunda karbonilavesi yapılır. Volfram katkılı çeliklerin yüksek ısılara karşı dayanımlı ve sert olması, onların endüstride kesmetakımı olarak kullanılmasına neden olmaktadır. Yine aynı özelliklerinden ötürü volframlı çelikler, sıcak işkalıplarının yapımında kullanılır. Çeliğin dönüşme hızını oldukça düşürür, bu yönüyle volfram katkılı çeliklerhavada sertleşir.

    Molibden: Volframın çelik üzerindeki etkilerinden daha fazlasını veren bir katkı elemanıdır. Volframda olduğugibi, ısı özelliklerinde iyileştirme yaptığından çeliğin tavlamaya karşı gösterdiği bozuklukları ortadan kaldırır

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANI

    SAYFA NO 33 KATIK ELEMANLARI & MALZEME MUAYENE BİLGİ SAYFASIDiğer yandan asite karşı dayanıklılığı hava çeliklerinde kullanılmasına olanak tanır Bunlar dışında molibden

    çeliklere, aşağıda sıralanan özellikleri katar. Dayanımı ve akma sınırını yükseltir. % uzama ve kesit daralmasını

    düşürür. Bir sınıra kadar esnekliği korur. Tav dayanımını yükseltir. Gevrekliği ortadan kaldırır. Çeliği özlü yapar.

    Molibden, çeliklerde tek başına katkı elemanı olarak kullanılmaz. Çoğunlukla nikel ve krom ile birlikte çeliğe

    ilave edilir.

    Vanadyum: Molibden ve volframın yeterli, istenilen özellik vermediği durumlarda kullanılan vanadyumun,

    volftamda olduğu gibi üstün karbür yapıcı özelliği vardır. Vanadyumun karbür yapma özelliği, çeliği sert bir

    yapıya kavuştururken, ana kütlenin karbonsuz kalmasına neden olur. Dolayısıyla çelik sertleşmez. Bunun önüne

    geçilmesi için volframda olduğu gibi, karbon ilavesi yapılmasıyla sağlanır.

    Karbür, çeliğin sert olmasına olanak tanır. Vanadyum sertlik ve dayanımı artınrken, çeliğin özlü olmasına da

    sebep olur. Çeliğe kazandırdığı özlü yapı, vanadyurn katkılı çeliklerin vuruntulu ve darbeli yerlerde

    kullanılmasına neden olmaktadır. Vanadyum katkı elemanı olarak tek başına kullanılmaz. Genellikle krom ile

    birlikte çeliğe ilave edilir.

    Kobalt: Sürekli mıknatıs yapımında kullanılan çeliklere ilave edilen kobalt, aşağıda sıralanan özelliklerin çeliğe

    kazandınlmasında kullanılmaktadır.Buna göre kobalt, çeliğin; Manyetik özelliklerini iyileştirir. Yapısını inceltir. lsıl

    işlemlere elverişli hale getirir.

    Alüminyum: Çelik iç yapısında oksijenin olumsuzluklarından bahsederken, alüminyum ilavesi üzerinde durmuştuk.

    Gerçekte de oksijenin bazı durumlarda uzun süreçler sonunda ortaya çıkardığı kırılganlık sorunu çelik iç

    yapısına alümınyum ilavesiyle çözülür. Bunun için alüminyum ilavesi, çelik sıvı haldeyken yapılır. Diğer yandan

    silisyuma benzer özellikler göstererek, çelik üretimi sırasında, cüruf oluşmasına oİanak sağlar. Meydana gelen

    cüruf, çelik iç yapısında bulunan yabancı maddelerin uzaklaşmasını sağlar. lsıl işlemlerden biri olan nitrürasyon

    ile sertleştirilecek çelikler, alüminyum katkılıdır. Alüminyum, çeliğin yüksek sıcaklıklarda korozyona uğramasını

    engeller.

    MALZEME MUAYENE

    Malzeme Muayene Metotları

    Malzemeyi Tahrip Etmeden Yapılan Muayene: Malzemeyi tahrip etmeden yapılan malzeme muayene yöntemlerinde,

    örnek parça alınmasına gerek yoktur. İşlem çoğunlukla iş parçası üzerinde yapılır. Dolayısıyla iş parçasının

    tahrip edilmesine gerek yoktur. Bu uygulamalar, yarı mamul ve bitmiş iş parçalarındaki hataların (çatlaklar,

    boşluklar, katmerler) belirlenmesine yarar.

    Gözle Muayene: Malzeme muayene yöntemlerinin çokluğu, bunlar arasında seçimler yapmayı kolaylaştırmaktadır.

    Seçim yapılırken öncelikli olarak muayene yönteminin, istenilenleri karşılaması göz önüne alınır. Diğer yandan

    yöntem seçilirken maliyet, göz önüne alınacak başka bir husustur. Çünkü yöntemlerden bazılan pahalı ekipmanı

    ve eğitimli kişileri gerekli kılar. Gözle yapılan malzeme muayenesi, maliyet açısından en düşük olanıdır. Bu

    tarzda muayenenin yapımında özel araçlara ihtiyaç yoktur. Ancak muayeneyi yapan kişinin deneyimlerine dayalı

    bir yöntem olduğundan, muayene yapanın bu konuda eğitimli olması gereği vardır. Gözle yapılan muayene

    sonunda malzeme dış yüzeyindeki hatalar tespit edilir. Böylece dış yüzeyde oluşabilecek oksit katmanları,

    çatlak, kırık ve ölçü sapmaları belirlenir. Diğer yandan bu yöntem ile malzemenin cinsi ve üretim türü de

    belirlenebilir. Bunun için malzemenin küçük bir parçası, metal yüzeyi tanınabilecek şekilde eğelenir. Ortaya

    çıkan görünüşe göre malzemenin cinsi ve üretim şekli belirlenir. Küçük iş parçalarına gözle yapılan muayeneye

    her atölyede bulunan hafif bir çekiç darbesiyle çınlama deneyi yapmak da mümkündür. Bunun için iş parçası bir

    iple serbestçe asılır ve hafif bir çekiçle iş parçasına vurulur. İş parçasının çıkardığı sese göre, sert, yumuşak

    ve çatlak olup olmadığı belirlenir.

    Mikroskopla Muayen : Polisaj işlemi ile parlatılan ve dağlanan (asitle temizleme) metal yüzeyleri, metal

    mikroskobuyla gözetlendiğinde, iç yapılarını meydana getiren dokuları görülür.

    Mikroskopla muayene yapılabilmesi için parlatılmış iş parçasına ait örnek parçalar, kısa süreli bir

    dağlamadan sonra hazır hale getirilir. Dağlamayı oluşturan asit ya da tuz çözeltisinin etkisiyle, bir kısım

    kristal doku çeşidi reaksiyona girerken, diğer bir kısmı hiç etkilenmez. Böylece farklı biçimler oluşur.

    Dağlama maddesinin etkisiyle, bazı kristal çeşitleri üzerinde, kısmen renkli ayrışmalar meydana gelir.

    Taşlanmış parçaların büyütülmüş şekilleri, dokunun kontrol edilmesine ve iş parçasının tekniğe uygun olarak

    ısıl işlem görmesine yardım eder. Elektron mikroskobu ile düzgün olmayan yüzeylerden 10.000 defaya kadar

    büyütülmüş derinlik boyutu olan resimler elde edilebilir. Böylelikle kırılma türü olaylar muayene edilebilir.

    İç Yapı Deneyleri: Tahribatsız malzeme muayene yöntemleri içinde ele alınan gözle ve mikroskopla yapılan

    uygulamalar, genel anlamda malzemelerin dış yüzeyi üzerine uygulanır. Dolayısıyla malzeme iç yapısıyla ilgili

    sonuçlar elde edilemez. Oysa malzeme iç yapısında, üretimden kaynaklanan hataların olabileceği de bir

    gerçektir. Bunlar gaz boşlukları, çatlaklar ve yabancı madde kalıntıları olarak kendilerini gösterir. Malzeme

    hataları içinde en tehlikeli olanları iç yapıda oluşanlardır. Çünkü iç yapıda kaldıklarından, ortaya sonradan

    çıkarabilecekleri aksaklıkları önceden kestirmek zordur.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANI

    SAYFA NO 34 MALZEME MUAYENESİ BİLGİ SAYFASIMikroskopla Muayen: Polisaj işlemi ile parlatılan ve dağlanan (asitle temizleme) metal yüzeyleri, metal

    mikroskobuyla gözetlendiğinde, iç yapılarını meydana getiren dokuları görülür.

    Mikroskopla muayene yapılabilmesi için parlatılmış iş parçasına ait örnek parçalar, kısa süreli bir dağlamadan

    sonra hazır hale getirilir. Dağlamayı oluşturan asit ya da tuz çözeltisinin etkisiyle, bir kısım kristal doku

    çeşidi reaksiyona girerken, diğer bir kısmı hiç etkilenmez. Böylece farklı biçimler oluşur. Dağlama maddesinin

    etkisiyle, bazı kristal çeşitleri üzerinde, kısmen renkli ayrışmalar meydana gelir. Taşlanmış parçaların

    büyütülmüş şekilleri, dokunun kontrol edilmesine ve iş parçasının tekniğe uygun olarak ısıl işlem görmesine

    yardım eder. Elektron mikroskobu ile düzgün olmayan yüzeylerden 10.000 defaya kadar büyütülmüş derinlik

    boyutu olan resimler elde edilebilir. Böylelikle kırılma türü olaylar muayene edilebilir.

    İç Yapı Deneyleri: Tahribatsız malzeme muayene yöntemleri içinde ele alınan gözle ve mikroskopla yapılan

    uygulamalar, genel anlamda malzemelerin dış yüzeyi üzerine uygulanır. Dolayısıyla malzeme iç yapısıyla ilgili

    sonuçlar elde edilemez. Oysa malzeme iç yapısında, üretimden kaynaklanan hataların olabileceği de bir gerçektir.

    Bunlar gaz boşlukları, çatlaklar ve yabancı madde kalıntıları olarak kendilerini gösterir. Malzeme hataları içinde

    en tehlikeli olanları iç yapıda oluşanlardır. Çünkü iç yapıda kaldıklarından, ortaya sonradan çıkarabilecekleri

    aksaklıkları önceden kestirmek zordur. Gerekli önlemler alınmadığı ve muayeneler yapılmadığı taktirde

    bu tür hatalı iş parçaları üretim ya da kullanım anında iş parçasının kırılmasına ya da kopmasına yol açar.

    Özellikle hayatî öneme sahip iş parçalarında, kopma ve kırılma gibi hataların oluşması telafisi güç sorunlar

    yaratır. Tüm bu nedenler bir araya geldiğinde, malzeme iç yapısının muayenesinin önemi daha da ön plana

    çıkar. Özellikle iç yapıdaki hataların belirlenmesi malzemeye zarar vermeden yapılıyorsa, tahribatsız muayene

    yöntemleri içinde ele alınır.

    Malzemeyi Tahrip Ederek Yapılan Muayeneler: Malzeme muayenesinin iki ana amacı olduğunu daha önce

    belirtilmişti. Amaçlarından biri satışa sunulmadan önce malzemedeki hataların tespitidir. Malzeme

    muayenesinin diğer amacı ise iş parçasının, çalışma koşullarında ortaya çıkacak yüklere karşı gösterdiği

    tavırları önceden görmektir. Malzemeyi tahrip ederek yapılan muayeneler, malzemenin kullanım anında

    karşılaşacakları yüklere ne tarzda tepki vereceğini önceden tespit edebilmek için yapılır. Genel olarak

    kullanım esnasında karşılaşılan yüklerin benzerleri muayene makinelerinde oluşturularak malzemelere

    uygulanır. Böylece ileride karşılaşılacak yüklemelerin benzerleri oluşturulmuş olur. Malzemeler bu

    deneylerden olumlu neticeler verirse kullanım sırasında da sorun yaratmayacağı sonucuna varılır.

    Malzemenin kullanım esnasında hangi güçler altında kaldıklarında kopacakları, bükülecekleri, ya da

    kesileceklerinin belirlenmesi için yapılan kontroller olduğundan, malzemenin aynı şartlar altında denenmesi

    gereği vardır. Dolayısıyla malzemenin bu şartlara göstereceği tepkiler, malzemenin tahrip edilmesine neden

    olur. Bu grup altında toplanan yöntemlerin malzemeyi tahrip ederek yapılanlar olarak anılmasının nedeni

    budur. Diğer yandan iş parçasının taşa bastırılmasının şiddeti de sonucu etkilemektedir.

    Genel olarak karbonlu çeliklerde, karbon miktarı artıkça kıvılcım boyu kısalmakta, buna karşılık patlamalar

    artmaktadır.Sade karbonlu çeliklerin meydana getirdiği kıvılcım rengi açık sarı olmaktadır. Katkılı çeliklerde

    ise kıvılcım şekli değişir. Renk portakal ya da kırmızıya dönüşür ve patlamalar azalır. Çelik ve alaşımlarının

    iç yapısında sadece karbon bulunmadığı bir gerçektir. Alaşımı oluştııran her elementin ya da metalin, kıvılcım

    deneyi esnasında farklılıklar göstereceği de bilinmelidir. Kıvılcımın bu özelliğinden yararlanarak çelik iç

    yapısında bulunan ve karbon dışındaki alaşım elemanlarının tespitini yapmak da mümkündür.

    Çekme Deneyi: Çelikler, kullanılmaları sırasında değişik etkiler altında kalır. Bunları iç ve dış etkiler olarak

    sıralayabiliriz. İç etkiler, gerek, gerecin kullanılma şartlarından (boru ve profiller vb) olsun, gerek ise kendi

    yapısından olsun, malzemeyi şekil değiştirmek amacıyla zorlar. Dış etkiler ise tamamen malzemenin

    çevresinde oluşan kuvvetlerin, malzemeye verdikleri dış kuvvetlerdir. Bu kuvvetler bazen basılmaya, bazen

    de kesilmeye karşı parçayı zorlar. Malzemelerin dış etkilere karşı dayanımını belirleyen, bir ölçü de uzamaya,

    diğer bir deyişle çekmeye karşı gösterdiği dirençtir. Gerecin çekmeye karşı gösterdiği dayanımı ölçmek için

    yapılan muayeneye çekme deneyi veya çekme muayenesi denir.

    Basma Deneyi: Basma deneyi yapılacak malzemeden örnek bir parça alınır. Genel olarak örnek parçanın

    ölçüleri 10 mm ila 30mm çapında, boyu çapının 1,5 katı olan silindiriktir. Örnek parçaya devamlı ancak yavaş

    yavaş artan bir basma kuvveti uygulanır. Kuvvet uygulaması, örnek parça yırtılıncaya ya da çatlayıncaya

    kadar sürdürülür. İlk başlarda baskı kuvveti örnek parçanın biçimini bir fıçıya benzer görünüme dönüştürür.

    Burulma Deneyi: Burulma deneyinde, deney parçası olarak silindirik bir parça kullanılır. Deney parçasının bir

    ucu sabit bir çeneye bağlanır. Diğer uç ise ekseni üzerinde döndürülür. Böylece malzemenin molekülleri

    birbiri yüzeyinde kayarak hareket etmeye zorlanır. Deney parçası, çekme deneyinde olduğu gibi belli bir

    noktaya kadar elastiklik gösterir. Parçaya uygulanan kuvvetin artırılmasıyla elastiklik sınırı aşıldığında,

    burulmada şekil değişikliği meydana gelir. Burulma sonucunda meydana gelen kalıcı şekil değişikliğinin

    olmaması için malzeme moleküllerinin direnç göstermesi gerekmektedir. Moleküllerin göstermiş olduğu direnç

    ölçüsüne, kayma modülü adı verilir ve G harfiyle simgelendirilmiştir. Malzemenin burulmaya karşı gösterdiği

    direnç, burulma deney aleti üzerinde (N/mm2 cinsinden) okunur. Makine üretiminde kullanılan çeliklerin kayma

    modülü 80 000 N/mm2 olarak, dökme demir türlerinde ise 30000-68000 N/mm2 olarak saptanmıştır.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 35 MALZEME MUAYENESİ BİLGİ SAYFASI

    Kesme Deneyi: Kesme deneyinde silindirik bir deney örnek parçası, bir kesme deney tertibatında yavaş yavaşbüyüyen bir makaslama kuvveti ile kesme etkisine maruz kalıncaya kadar yüklenir. Maksimum kuvvet ölçülürve buradan kesme dayanımı bulunur.Sertlik Ölçme Yöntemleri: Bütün metallerde ve özellikle çelikte sertlik, soğuk sertleştirme ve ısıl işlem sonucugeniş sını rlar içerisinde değişir. Bunun tersi olarak sertlik değerlerinden, malzemenin iç yapı durumu hakkındasonuçlar çıkarabiliriz. Bu nedenlerden ötürü sertlik muayeneleri, çok uygulanır. Bu muayene özel bir numunehazırlanmasına gerek göstermeden malzeme parçası üzerinde yapılabilir. Sertlik ölçme yöntemleri statik ve dinamikolmak üzere iki guruba ayrılır.Rockwell Sertlik Ölçme:Brinell (braynı) ve Vickers (vik'ırs) yöntemlerinden farklı olarak bu yöntemde sertlik, yükün izyüzeyine oranı üzerinden hesaplanmaz; doğrudan doğruya iz derinliğinden bulunur. İz derinliği ve sertlik değeri birderinlik ölçme aletinden (derinlik saati) okunabilir. Bu yönüyle kısa sürede sertlik ölçümü değerlerine ulaşmakmümkün olup istendiğinde işlem otomatikleştirilebilir. Rockwell (rokvel) sertlik ölçme yönteminde batıcı uç olarak, tepeaçısı 120° olan basık elmas konik ya da 1,59 mm çapındaki çelik bilye kullanılır. Kullanılan batıcı ucun türü, yönteminsimgesinde belirtilir. Elmas uç kullanıldığında yöntem HRC ve HRA olarak ifade edilir. Çelik bilyede ise HRB ve HRFifadeleri kullanılır.Bunlar arasındaki fark deney esnasında uygulanan kuvvet değerlerind kaynaklanmaktadır.Rockwell ölçme işlemi dört kademede yapılır. Ancak işleme başlamadan önce ölçümü yapılacak malzemeninölçme cihazına konulduğu yüzeyin (basma tepsisi) temiz olmasına ve parça yüzeyinin yükleme yönüne dikolmasına dikkat edilmelidir. Bunlar sağlandıktan sonra ölçme işlemine başlanır. Batıcı uç, muayene ön yüküyleölçüm yapılacak parça üzerine etki eder ve bu durumda ölçü saati sıfıra ayarlanır. Böylelikle ölçü bazı eldeedilerek ölçü aleti ile temas halinde olan yüzeyin ve ölçü aletinin toleranslarının etkisi ortadan kaldırılır.Basma tepsisi, üzerindeki malzeme ile birlikte döndürülerek yükseltilir. Bu yükseltme, işlemi malzeme batıcıuca değip ucu yükselterek ölçme saatini sıfıra getirene kadar devam edilir. Ölçme aletleri, bu durumda, birmanivela sistemi üzerinden batıcı uca muayene ön yükü etki edecek şekilde ayarlanmıştır. Batıcı ucun malzemeiçerisine batmasını sağlayacak muayene yükü etki ettirilir. Ölçme saati üzerinden bu durum takip edilir. İbresakin duruma geldiğinde, ölçme saati iz derinliğini gösterir. İz derinliği üç parçadan oluşur:1-Malzemenin plastik şekil değişimi, 2-Malzemenin e elastik şekil değişimi.Muayene yükünün kaldırılması sonucunda, batıcı uç muayene ön yükünün etkisiyle belirli bir miktar gömülükalır. Ölçme saatinde batıcı ucun biraz yükseldiği görülür. Elastik şekil değişmeleri eski haline döner, ölçmesaati bu anda sadece kalıcı iz derinliğini gösterir. İz derinliğine ait uzunluk ölçülerinin karşılığı olan Rockwellsertlik değerleri sıkala üzerinde gösterildiği için sertlik doğrudan doğruya okunur.Brinell Sertlik Ölçme Yöntemi: Hassas olmayan ve ucuz batıcı uç olarak sertleştirilmiş çelikten taşlanarakyapılmış küreler (bilyeler) kullanılır. 400 HB'nin üzerinde sertliğe sahip malzemelerde sinterlenmiş kürelerönerilir.Bilye üzerine bir zaman dilimi içerisinde uygulanan ağırlıkla malzeme üzerinde küresel bir iz meydanagetirilir. Malzemenin sertlik ya da yumuşaklığına bağlı olarak meydana gelen iz de büyük ya da küçük çaplıolur. Sertliği ölçebilmek için önce iz alanı bulunur. Daha sonra da uygulanan ağırlık, bu iz alanına bölünereksertlik değerlerine ulaşılır. Kullanılacak kürenin çapı muayene edilecek malzemenin kalınlığına ve şekline göreayarlanır. Çapın büyüklüğü bu özelliklere dayanılarak diyagramlardan okunur.Vickers Sertlik Ölçme Yöntemi: En sert malzemeler ve sinterlenmiş sert malzemeler de aralarında olmaküzere, her sertlik derecesindeki maddelerin sertlik muayenesi bu yöntem ile gerçekleştirilebilir. Bu yöntemdebatıcı uç olarak elmastan yapılmış basık dört kenarlı bir piramit kullanılır. Batıcı uç, Brinell sertlik ölçümündekullanılan uca göre kaba işletme şartlarına daha az uygundur. Buna karşılık en sert maddeleri bile muayeneetmek mümkündür. Batıcı uç (uç açısı 136°), geometrik olarak benzer izler meydana getirir Meydana gelenpiramit izin köşegenleri (d) ölçülür. Örnek parçalar üzerinde meydana getirilen iz üzerinde d köşegenininuzunluğu, genellikle iki köşegenin ortalaması olarak ölçülür. Bu nedenle 98 ila 980 N arasında muayeneyükünün sertlik değerine bir etkisi yoktur. Tercih edilen muayene yükleri (standartlara göre) 4998-196-294-490-980 N'dur. Yük, darbesiz olarak yaklaşık 5 saniye içinde en yüksek değere ulaşmalı ve 10-15saniye etki etmelidir. Muayene yüzeyi çok küçük ya da ince olan örnek parçalar için (sert yüzey tabakaları)ya da çok az tahrip edilmesi istenilen parçalarda daha küçük yükler standartlaştırılmıştır. Bu yükler 1,96 Nile 49 N arasındadır. Vickers sertlik ölçüm yöntemi, en doğru değerleri verir. Diğer yandan en geniş ölçmearalığına sahiptir. Jrek kristaller üzerindeki sertlik. ölçümlerinde bile bu yöntem kullanılır. Bu işlem için 0,01ila 1 N arasında olan yükler gereklidir. Ölçme cihazı (mikrosertlik muayene cihazı) sertlik muayene cihazı vemikroskop karışımı olan bir alettir. Çünkü ancak böyle bir alet ile elmas uç, belirli bir kristale batırılabilir.Shore Sertlik Ölçme Yöntemi: Bir boru içerisinden kütlesi 20 g olan bilye biçiminde cisim, düşey olarak muayeneyapılacak malzeme üzerine düşer ve geri sıçrar. Sert malzemelerde düşüş enerjisinin küçük bir kısmı, malzemeüzerinde şekil değişimine harcanır. Bu nedenle sert malzemelerde düşen cismin izi küçük olur. Enerjinin gerikalan kısmı geri sıçramaya neden olur. Geri sıçramayı meydana getiren eneıji ölçü aletiyle tespit edilir. Gerisıçrama yüksekliği malzemenin sertliğinin ölçüsüdür. Shore (şôr) dinamik sertlik ölçme yöntemindekarşılaştırmayla sonuca vardır. Ayar noktası olarak, perlitik ve cam sertliğinde bir çeliğin sertliği alınmış olup,bu değer 100°Shore olarak gösterilir. Bu geri sıçrama yüksekliği 100 eşit parçaya bölünmüştür. Geri sıçramasertliğini ölçen araçlara skıerskop ya da sklerograf denir.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ................ MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ MAKİNE TEKNOLOJİ ALANISAYFA NO 36 KOROZYON & MALZEMENİN TEMİNİ BİLGİ SAYFASI

    Tanımı,Önemi ve Çeşitleri: Korozyon genel anlamda, kademeli bir aşınma veya kimyasal ve/veya elektrokimyasal reaksiyonlarla bozulma olarak tanımlanır. Korozyon, metallerin mekanik yollar dışındaki bozunumlarıolarak da tanımlanır, böylece metal doğadaki haline döner. Demir ve çelik, genellikle oksijen ve suyunbulunduğu her ortamda korozyona uğrar. Korozyonun hızı, ortam koşullarına göre değişir.Örneğin , kuru havada çelikte korozyon görülmez. Havadaki nem oranı %30'un altında ise normal veya normalinaltındaki sıcaklıklarda korozyon önemsenmeyecek kadar azdır. Korozyonun, rutubeti giderme yoluylaengellenmesi buna dayanır. Bütün metal yapılar doğal çevrede belli derecelerde korozyona uğrar.Tunç, prinç, paslanmaz çelik , çinko ve alüminyum koruma olmaksızın uzun süre dayanacakları umulan kullanımkoşulları altında çok yavaş bir korozyona uğrarlar. Demirin ve çeliğin yapısal korozyonu, metal gerektiği ölçüdekorunmazsa hızla ilerler. Demir ve çeliğin bu korozif hassasiyeti önemli bir ilgi odağıdır.Kimyasal Korozyon: Bir metal, arada her hangi bir aracı olmadan kimyasal bileşikler meydana getirerekaşınırsa buna kimyasal korozyon denir. Kimyasal korozyonun meydana gelebilmesi için yüksek sıcaklıklaragereksinim vardır. Bu nedenle kimyasal korozyon iş parçalarının dövülmesi, tavlanması ya da sertleştirilmesisırasında oluşur. Etkilerini metal yüzeyinden kabuk halinde parçalar kalkmasıyla gösterir.Elektro Kimyasal Korozyon: Elektro kimyasal korozyon yalın olarak metallerin elektrik akımı ile aşınmasıolayıdır. Ancak korozyonun meydana gelmesi için tek başına elektrik akımının olması yeterli değildir. Elektrokimyasal korozyonun meydana gelmesi için bir elektrolit, bir de iletken malzeme olması gereklidir. Elektrolit,iyonlarına ayrılabilen asit, baz ve tuzların sudaki eriyikleridir. Bu nedenle iyon içeren sulu çözeltilereeloktrolit adı verilir. Metaller bu tür, iyonlarına ayrılabilen ergiyiklerle temas ettiklerinde, bu eriyiklerle iyonalışverişi yapmak isterler. Buna metalin erime basıncı denir. Eriyik iyonları ise metal iyonlarının eriyik içerisinegeçmesini engellemeye çalışır. Eğer metalin erime basıncı fazla ise korozyon meydana gelir.Korozyondan Koruma Yöntemleri: Metaller üzerinde aşınma oluşturan korozyondan korunmanın değişik yollarıvardır. Bunlar: Alaşım yaparak, Korozyonu oluşturan maddeleri uzaklaştırarak, Katodik korunma,Yüzeyin bir başka malzeme ile kaplanmasıyla yapılan korozyondan korunmadır.Boyama: Boyalar, metal yüzeyini çevreden yalıtarak su ve oksijenin metal yüzeyine ulaşmasını önleyen,genellikle organik malzemelerdir. Boyaların bileşiminde korozyonu önleyici çeşitli pigmentler kullanılır.Boyalar, uygulama kolaylığı ve düşük maliyetleri nedeniyle korozyondan korunmak üzere yaygın şekildekullanılmaktadır. Boyanın korozyonu önlemenin yanında dekoratif özellikleri de vardır.Metal yüzeylerde kullanılacak olan boyalarda aşağıdaki özellikler aranır:Boya, yüzeye çok iyi yapışmalıdır. Geçirgenliği az olmalı ve metali çevresinden yalıtmalıdır.içinde bulunacağıortam koşullarına dayanıklı olmalıdır. Boya, bir bağlayıcı ile bir renklendirme maddesinin karışımıdır. Bağlayıcı,yağlı boyalarda bitkisel bir yağ olup, bu nedenden ötürü, genelde yağlı boya olarak adlandınlır. Plastik (duvarboyası) olarak adlandırılan, suyla inceItilen boyalarda ise eriyen bezir yağı ya da kazein gibi suda dağılabilenkimyasal bileşiklerdir. Bir de ısıya dayanıklı olduğu için yiyecek kaplarında oldukça çok kullanılan emaye boyavardır ki bunda kullanılan bağlayıcı, bir tür verniktir. Boyalar, üretici firmaların sunduğu şekliyle kullanılmaz.Bunun temel nedeni depolarda bekletilirken, boyanın özelliklerini kaybetmemesi amacıyla içine incelticikonulmamasıdır. Çünkü boyalan inceltmek amacıyla kullanılan tiner türü incelticiler, uçucu özellikleresahiptirler. Boyalar kullanılmaya başlamadan önce tiner ya da benzerleriyle inceltilir.Günümüz endüstrisininihtiyaçlarını karşılamak amacıyla çok sayıda boya ve malzemesi bulunmaktadır. Bu seçenekler arasındanyapılacak seçimde görünüm, korozyondan korunma, boyanacak yüzeyin durumu, parça büyüklüğü, miktarı veekonomisi gibi kriterler dikkate alınır. En şiddetli korozyon ortamında 15-20 yıl dayanabilen epoksi, poliüretan,çinko tozlu vb çift bileşenli polimer boyalar geliştirilmiştir.Ziftleme: Katran ve diğer organik maddelerin kısmî buharlaşmasından ya da ayrımsal damıtılmasından kalanartıklar zift olarak adlandırılır. Zift kelimesi, çıkarıldığı maddenin adıyla birlikte kullanılır. Petrol zifti, taşkömür katranı zifti, pamuk yağı zifti gibi. Kaplanacak yüzeylere sıcak olarak sürülür, ya da iş parçası250-400°C sıcaklıklara kadar tavlandıktan sonra zift içine daldınlır. Bu yöntemler dışında özel tabancalararacılığıyla püskürtülerek uygulanabilir. Sürekli olarak zift ile temas eden deri yüzeyleri zamanla kanseredönüşen bir deri hastalığına yakalanabilir. Bu nedenle ziftleme işlemlerinin güvenlik önlemleri alındıktan sonrayapılması önerilmektedir.Malzemelerin Cinslerine Göre Depolanması: Metal işleme atölyelerinin kullandığı gereçler, depo olarakadlandırılan ve çoğu zaman ayrı bir bina halindeki yerlerde korunur. Depoların boyutları, atölye çalışmalarınınyoğunluğuna göre değişir. Buna rağmen (kesin olmamak kaydıyla) gereçlerin depolanacağı yerler konusundaortalama değerler vermek mümkündür. Depo, atölye dışında ise yüksekliği 3,5 metre civarında olur. Aksidurumlarda, yani depo atölye sınırları içerisinde ise atölyenin yüksekliği depo yüksekliğine eşit olacaktır.Deponun taban alanı ise kullanılan gereçlerin standart boylarının en fazla 6,5 metre (su ve gaz borusu boyu)olduğu düşünülerek ölçülendirilir. Deponun en ekonomik şekilde kullanılabilmesi olduğunca düzgün birşekilde istiflenmesi gerekir. Bunun için profil borulardan yararlanılarak yapılmış bölmeler önerilir. Sıkkullanılan gereçlere daha kolay ulaşabilmek şartıyla, deponun bütün alanlarından yararlanılır Genel olarakgereçlerin depolanması ve korunmasında uyulması gereken maddeleri şu şekilde sıralamak mümkündür.

    Makine teknolojisi temel imalat işlemleri malzeme ısıl işlemler ve muayene modülü temrinleri

    makinaegitimi.com

  • ............................... MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİSAYFA NO 38 KOROZYON BİLGİ SAYFASI

    METAL KAPLAMA:

    Metal kaplamalar, kaplanmış oldukları metal yüzeyinin elektro kimyasal özelliklerini değiştire-rek korozyonu önler. Metal kaplamalar yüzeyi (özellikle çelik yüzeyi) korozyondan iki ayrı şekildekorur. Kaplamametali ortama daha dayanıklıdır. Kaplama metali, kaplandığı metale göre anottur ve metali katodik olarakkorur.Kaplama olarak hangi metalin seçileceğine aşağıdaki faktörler göz önüne alınarak ekonomik değerlendirmesonucu karar verilir. Korozyon şiddeti:1-Yapının ömrü2-Malzemenin biçimi ve boyutları3-Mekanik faktörler 4-Yüzeyin dekoratif görünümüEndüstriyel uygulamada, çeliği korozyondan korumak amacıyla büyük ölçüde kullanılan metal çinko, kadmiyum,alüminyum, kalay, nikel, bakır, krom, kıırşun ve bunların alaşımlarıdır. Atmosfer etkilerinden ötürü meydana gelenkorozyona karşı daha çok çinko ve alüminyum kaplamalar kullanılır. Metal kaplama yapımında değişik yöntemlerkullanılmaktadır. Bunlar sırasıyla;1-Sıcak daldırma, 2-Sıcak püskürtme, 3-Elektrolitik kaplama yöntemleridir. 4-Kalay KaplamaBir metal olarak kalay, öteki metallerle birlikte ya koruyucu kaplama ya da bir alaşım olarak aşağı yukarı herzaman kullanılır. Gümüş beyazı renkte olması ve 232°C'de ergimesi, diğer metal yüzeylerinin kaplanmasındakolaylıkla kullanılabilmesine yol açmaktadır. Renginden ötürü yapılan kaplamanın albenisi fazladır. Diğer yandankaplanan metali uzun süre korozyona karşı koruyabilir. Dünya üzerinde üretilen kalayın % 40'ından fazlasıteneke kutu üretiminde kullanılır. Bu endüstri dalının en büyük kalay tüketicisi olduğu söylenebilir. Günümüzdeteneke levha kaplaması, genellikle elektroliz ile yapılmaktadır. Elektroliz ile 0,001 mm'den ince kaplamalaryapılabilmekte, böylece kalay tüketiminin elden geldiğince düşük tutulması sağlanmaktadır. Bu ince kalaytabakası, gerekli korozyon direncini ve lehimlenebilirliği sağlamaya yetmektedir.

    KROM KAPLAMA:Ergitme ya da elektroliz yolu ile elde edilen krom saf olarak hemen hemen hiç kullanılmaz. Endüstride çoğukez çelik ile yapmış olduğu alaşımları kullanılmaktadır. Diğer yandan kaplama da kullanma alanlarıiçerisindedir. Krom, beyaz sert ve iyi parlatılabilen parlak bir metaldir. Düşük sıcaklıklarda kırılgan olmaklabirlikte yükseltgenmeye ve korozyona karşı dayanıklılığı nedeniyle koruyucu kaplama olarak yaygın biçimdekullanılır. Kromun, korozyona karşı çok dayanıklı olmasına rağmen, çatlamayan bir tabaka halinde kaplanmasıçok zordur. Bu yüzden korozyona karşı dayanıklılık, genellikle kromdan yüz kez daha kalın bir nikeltabakasıyla sağlanır. Bu nikel tabakası üstüne, çizilmeye ve donuklaşmaya dayanıklı yüzey veren kromkaplanır. Krom kaplama, elektroliz ve kromIama adı verilen iki farklı yöntem uygulanarak yapılır. Otomobillerinüstündeki parlak parçalar, genellikle elektroliz yoluyla krom kaplanır.NİKEL KAPLAMA:Nikel kaplamaların tarihi 130 yıl öncesine kadar uzanmaktadır. ilkel nikel kaplamalar soba ve bisikletparçalarında kullanılmıştır. Ancak, ileri anlamda nikel kaplamalar 1915 yılında geliştirilen Watts banyolarıylamümkün olabilmiştir. 1920'lerden sonra krom kaplamaların geliştirilmesiyle, nikel kaplamalar daha da büyükönem kazanıp bakırla birlikte veya yalnız başına, parlak (dekoratif) krom kaplamalarda alt katman olarakkullanılmıştır. Nikel kaplamalar yalnız başlarına kullanıldıklarında parlak ve düzgün bir