Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU Aytekin Hitit.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU Aytekin Hitit."— Sunum transkripti:

1 TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU Aytekin Hitit

2 TEKİL KRİSTALERDE PLASTİK DEFORMASYONUN BAŞLAMASI  Eğer bir tek kristal çekme/basma gerilmesine maruz bırakılırsa; dislokasyon hareketlerinin mümkün olduğu düzlemlerde (kayma düzlemleri) ve bu düzlemler üzerindeki belli doğrultularda (kayma doğrultuları) gerçekleşen dislokasyon hareketleri sonucunda plastik deformasyon meydana gelir.

3 TEKİL KRİSTALERDE PLASTİK DEFORMASYONUN BAŞLAMASI Kayma yönü Kayma düzlemi AKAK olduğu için olduğu için ve denilirse olur Schmid yasası Akma dayanımı Kritik kayma gerilmesi Schmid faktörü

4 TEKİL KRİSTALERDE PLASTİK DEFORMASYONUN BAŞLAMASI  Tek kristallerde çekme/basma ekseni farklı kristalografik eksenlere paralel olacak şekilde yapılan çekme testleri yukarıda verilen bağıntının doğruluğunu göstermiştir.  Her testte elde edilen akma dayanımları ( A ) değerlerininde farklı olduğu görülmüştür.  Testlerde elde edilen akma dayanımı ( A ) değerleri o testlerin Schmid faktörlerine (m) oranlandığında kritik kayma gerilmesi değerlerinin( KK ) sabit olduğu görülmüştür.  Hacim merkezli kübik yapıya sahip olan geçiş metalleri istisnai bir durum oluşturmaktadır. Schmid yasası

5 TEKİL KRİSTALERDE PLASTİK DEFORMASYONUN BAŞLAMASI IIIIII Schmid yasası : Sıcaklığa bağlı olmayan bileşen : Sıcaklığa bağlı olan bileşen   a : sıcaklığa bağlı değildir. Bu bileşen sadece dislokasyonların hareketini engelleyen faktörlerden örneğin diğer dislokasyonların sayısından etkilenir.   * : sıcaklığa bağlı olarak değişir. Dislokasyonların hareketini engelleyen kısa mesafede etkili olan faktörlere bağlıdır. Örneğin empürite atomlarının varlığı en önemli etkenlerden birisidir.

6 TEKİL KRİSTALERDE PLASTİK DEFORMASYONUN BAŞLAMASI  HMK kristallerin  KK değerleri YMK kristallere göre daha yüksektir.  Ayrıca HMK kristallerin  KK değerlerinin sıcaklığa bağlı değişimi YMK kristallere göre daha yüksektir.  Cu ve Cu-14Al alaşımları kıyaslandığında empüritelerin varlığının  KK değerine olan etkisi açık bir şekilde görülmektedir.  Kovalent bağlı olan TiC ün  KK değeride oldukça yüksektir ve sıcaklığa bağlılığıda da YMK kristallere göre oldukça yüksektir.

7 ÖRNEK-1  Bir tek kristal, kayma düzleminin normali çekme eksenine 60 o açı yapacak şekilde çekme testine tabi tutulmaktadır. Kayma düzlemi üzerindeki kayma doğrultuları çekme ekseni ile 38 o,45 o ve 84 o açı yapmaktadır. Ayrıca bu kristalin kritik kayma gerilmesi 2.3MPa dır. Buna göre bu kristalde plastik deformasyonun meydana gelmesi için gerekli minimum çekme gerilmesi nedir? Hesaplayınız.

8 ÇÖZÜM-1 Schmid yasası Plastik deformasyonun oluşması için bu üç kayma doğrultusundan herhangi bir tanesinde kaymanın başlaması yeterlidir. Bu üç kayma yönünden minimum çekme gerilmesine ihtiyaç duyanı göz önüne alınmalıdır. Böylece: bulunur

9 ÖRNEK-2  Basit kübik yapıya sahip bir tek kristalde kayma düzlemi {100} ve kayma doğrultusu dir. Bu tek kristal çekme ekseni [010] eksenine paralel olacak şekilde yerleştirilmiştir. Buna göre kayma sistemlerini listeleyiniz ve her bir kayma sistemi için Schmid faktörünü hesaplayınız.

10 ÇÖZÜM-2 z x y (100) [010] [001] z x y (010) [001] [100] z x y (001) [010] [100] Kayma düzlemi   cos Kayma doğrultusu   cos Schmid faktörü (100)90-0[010]0-1 ∞ [001]90-0 ∞ (010)0-1[100]90-0 ∞ [001]90-0 ∞ (001)90-0[100]90-0 ∞ [010]0-1 ∞

11 ÇÖZÜM-2 (devam…)  Bu sonuçların anlamı: Eğer kristal bahsedilen şekilde yüke maruz bırakılırsa herhangi bir plastik deformasyon meydana gelmeyecektir. Uygulanan çekme gerilmesi yeterince yüksek olduğunda kırılma meydana gelecektir.

12

13 ÇOĞUL KRİSTALLERDE (POLİKRİSTALLERDE) PLASTİK DEFORMASYON  Tekil ve çoğul kristallerde dislokasyonların kayma düzlemleri üzerinde kayması tamamen aynıdır.  Ancak tekil ve çoğul kristallerin gerilme- gerinim davranışları tamamen farklıdır.  Bu farklılığının ana sebebi çok kristalli malzemelerde var olan kristaller arası yüzeylerdir (tane sınırları).

14 İKİLİ BİR KRİSTALDE ÇEKME DEFORMASYONU AB  A ve B kristallerinin oryantasyonu birbirlerine göre farklı.  İki kristalli bir malzeme test edildiğinde kristaller arasındaki sınırdaki (tane sınırındaki) deformasyon aynı olmak zorundadır.  Kristallerden birisinin Schmid faktörü (m=1/coscos) diğerinden yüksek olduğundan yanda verilen koşullar yüzünden deformasyonu kolay olan kristalin (Schmid faktörü küçük olan kristalin) deformasyonu sınırlandırılacaktır.  Böyle iki kristalden oluşan bu sistemin dayanımı tek kristal durumuna göre daha yüksek olacaktır.

15 ÇOĞUL KRİSTALERDE PLASTİK DEFORMASYON  Çok kristalli malzemelerde tane sınırlarının deformasyon üzerindeki sınırlayıcı etkisi iki kristalli malzemelere göre daha fazla olacaktır.  Bundan dolayı çok kristalli malzemelerin gerilme-gerinim eğrisi iki kristalli malzemelere göre daha yukarıda olacaktır.

16 ÇOK KRİSTALLİ MALZEMELERDE PLASTİK DEFORMASYON Nb NaCl Neden büyük fark var?

17 ÇOK KRİSTALLİ MALZEMELERDE PLASTİK DEFORMASYON  Çok kristalli malzemelerde Schmid faktörü gelişigüzel yerleşmiş kristallerin averajı olarak alınır. Schmid yasası  YMK kristaller için:  HMK kristaller için:  Ayrıca çok kristalli malzemelerin dayanımları tane boyutuna bağlı olarak da değişmektedir. ????? m=?

18 ÇOK KRİSTALLİ MALZEMELERİN DAYANIMLARININ SICAKLIĞA BAĞLI DEĞİŞİMİ  Çok kristalli malzemelerin dayanımlarının sıcaklığa bağlı değişim  KK (kritik kayma gerilmesi) değerinin sıcaklığa bağlı değişimi ile paralellik göstermektedir.  Vanadyumun (HMK) akma dayanımı bakıra (YMK) göre dayanımı bütün sıcaklıklarda daha yüksektir.  MgO in dayanımının daha yüksek olmasının sebebi sahip olduğu güçlü polar kovalent bağdır.  NaCl kristalinin kristal yapısı MgO ile aynı olmakla beraber dayanımının düşük olmasının sebebi iyonik bağa sahip olmasıdır. MgO yapısında bulunan bağ nedir?

19 PLASTİK DEFORMASYON VE MALZEME ÇEŞİTLERİ  Akma dayanımı en yüksek olan malzeme sınıfı seramiklerdir.  Ancak seramik malzemelerde bulunan çatlak/boşluklar yüzünden hemen her zaman akma dayanımlarının çok altındaki değerlerde kırılırlar.  Plastik deformasyon değeri en yüksek olan malzeme grubu polimer malzemelerdir.  Metalik malzemelerin dayanımları seramikler ile polimer arasında bir yerde bulunmaktadır.  Saf metaller oldukça yumuşaktır.  Çoğu yüksek dayanımlı mühendislik metali alaşımdır(birden fazla element içermektedir).

20 ÖRNEK-3  Bir magnezyum tek kristalinin oda sıcaklığında test edilmesi sonucunda aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir.  Buna göre magnezyum tek kristali için Schmid yasasının doğruluğunu gösteriniz.  Magnezyum tek kristali için kritik kayma gerilmesini ( KK ) hesaplayınız      Akma dayanımı (MPa)

21 ÇÖZÜM-3      Akma dayanımı ( A ) (MPa) Schmid yasası Kritik Kayma Gerilmesi ( KK ) (MPa) m

22 ÖRNEK-2  Basit kübik yapıya sahip bir tek kristalde kayma düzlemi {100} ve kayma doğrultusu dir. Bu tek kristal çekme ekseni [011] eksenine paralel olacak şekilde yerleştirilmiştir. Buna göre kayma sistemlerini listeleyiniz ve her bir kayma sistemi için Schmid faktörünü hesaplayınız.

23 ÇÖZÜM-2 z x y (100) [010] [001] z x y (010) [001] [100] z x y (001) [010] [100] Kayma düzlemi   cos Kayma doğrultusu   cos Schmid faktörü (100)90-0[010] ∞ [001] ∞ (010) [100]90-0 ∞ [001] (001) [100]90-0 ∞ [010]

24

25


"TEKİL VE ÇOĞUL KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU Aytekin Hitit." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları