Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 3. Şekil 3.1. Bir T soln sıcaklığından çeşitli tutma sıcaklıklarına, T hold su verilen C 1 kompozisyonundaki alaşım.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 3. Şekil 3.1. Bir T soln sıcaklığından çeşitli tutma sıcaklıklarına, T hold su verilen C 1 kompozisyonundaki alaşım."— Sunum transkripti:

1 FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 3

2 Şekil 3.1. Bir T soln sıcaklığından çeşitli tutma sıcaklıklarına, T hold su verilen C 1 kompozisyonundaki alaşım

3 Şekil 3.2. Çeşitli çökelti şekilleri; (a) Tane sınırı çökeltileri (b) Masif çökeltiler (c) Widmannstätten plakaları

4 Şekil 3.3. (a) Çökelti kompozisyonu, C 0 ve su verme sıcaklığı T 1 ’nı gösteren faz diyagramı (b)  çökeltisi boyunca kompozisyon profili

5 Büyüme Kinetiği / Eşeksenli Taneler Büyüyen α-γ arayüzeyinde çözünen atom akımı arayüzeye göre şöyle yazılabilir: |arayüzeye doğru akım|=V.C γ |arayüzeyden dışarıya doğru akım|= Bu iki akım arayüzey düzlemi için her zaman dengede kalır ve bu akım balansı aşağıdaki gibi yazılabilir:

6 Büyüme Kinetiği / Eşeksenli Taneler Bu eşitliğin integrali alınarak aşağıdaki bağıntı elde edilir : Tane sınırındaki ferrit tabakası parabolik bir zaman kuralıyla sınırlı bir hızda ve difuzyon kontrollü olarak büyür; burada A sabiti:

7 Büyüme Kinetiği / Eşeksenli Taneler Eşeksenli çökeltilerin büyüme kinetiklerine ilişkin üç uygun sonuç çıkartılabilir: 1.Bu çökeltilerin büyümesi, uzak düzen (uzun mesafe) difüzyonu gerektirir. L mesafesi, milimetre boyutlarına varabilir. 2.Katı durumda uzak düzen difüzyonu tarafından kontrol edildiği için büyüme relatif olarak yavaştır. 3.Büyüme hızı ve buna bağlı olarak çökelti boyutu zamana bağımlıdır. Büyüme hızı zamanla sürekli olarak düşer.

8 Şekil 3.4. Fe-C alaşımlarının sıcaklık-kompozisyon bölgeleri; uzun reaksiyon zamanlarında elde edilen çeşitli çökelti şekilleri M: masif ferrit, W: Widmannstätten ferrit, GBA: tane sınırı ferrit.

9 Şekil 3.5. Çeşitli şekillere sahip  -çökeltilerinin merkez çizgisi boyunca kompozisyon profilleri; (a) iğnesel, (b) silindirik ve (c) eşeksenli

10 Büyüme Kinetiği / Widmannstaetten Plakaları Plaka büyümesi için ilk yaklaşımda L yi plaka yumrusunun çapı ile doğru orantılı olarak kabulleniriz; L=ar Burada a orantı sabitidir. Böylece;

11 Büyüme Kinetiği / Widmannstaetten Plakaları Plaka büyümesinin kinetiği, eşeksenli büyümeden üç farklı yolla ayrılır : 1.Plaka uçlarındaki büküm yarıçapı çoğunlukla çok küçüktür, Å. Bu nedenle r<

12 Şekil 3.6. İğnesel çökeltilerin merkez çizgisi boyunca; (a) faz sınırlarında ve (b) kompozisyon profilinde büküm etkisi

13 Büyüme Kinetiği / Widmannstaetten Plakaları Büyüme hızı; C γ (r)→C 0 olduğunda gradyent sıfır olacaktır ve bu durumda da büyüme duracaktır. Kritik uç yarıçapı → r c C γ (r c )=C 0

14 Büyüme Kinetiği / Widmannstaetten Plakaları r→r c olduğunda büyüme durur. r değeriyle diferensiasyon maksimum hızın r=2r c de olduğunu göstermiştir, burada C γ (r c )-C α (r)= C γ - C α =sabit olduğu kabul edilmiştir. Kabul edilen uç yarıçapı, büyümeyi olası en yüksek hızda sağlamak için 2rc değerine uyacaktır. Bu nedenle Zener in bu modeli sabit bir büyüme hızı öngörür:

15 Şekil 3.7. (a) Perlit büyümesi esnasında gerekli karbon difuzyonu, (b) Perlit kompozisyonu kütle-% 0.77 C’nu, gösteren Fe-C faz diyagramı

16 Şekil 3.8. (a) Östenit taneleri içindeki tane sınırlarından büyüyen perlit nodüllerinin şematik gösterimi (b) Üç perlit kolonisi içeren tek bir nodül

17 Şekil 3.9. Çeşitli parametreleri tanımlayan Fe-C faz diyagramı

18 Şekil Yavaş ve sürekli soğuma ile dönüşmüş bir AISI 1040 çeliği (a) Eşeksenli taneler olarak öncelikle östenit tane sınırlarında varolan ferrit; tane içinde bulunan perlitler içine doğru büyümüş birkaç Widmanstätten kenar plakaları görülmektedir, 170x. (b) Bir Widmanstatten kenar plakası yanında perlit yapısı, 4300x; SEM, nital dağlanmış

19 Şekil Metin kısmında tartışılan çeşitli çökelti biçimlerini gösteren iki östenit tanesi,  1 ve  2 arasındaki tane sınırı

20 Şekil Bir perlit kolonisinde yana doğru ve öne doğru büyüme

21 Ötektoid Dönüşümler / Büyüme Son zamandaki deneysel çalışmalar, ferrit ve sementit arasındaki relatif oryentasyonların genelde iki farklı oryentasyon ilişkisinde kümelendiğini göstermektedir. Bunlar: (B) de ilişki, perlitin östenit tane sınırlarındaki önötektoid sementitler üzerinde çekirdeklendiği zaman sağlanır. (A) daki ilişki, perlitin saf östenit tane sınırlarında çekirdeklendiği zaman sağlanır.

22 Ötektoid Dönüşümler / Büyüme Büyüme hızı; Burada; C α : γ-α arayüzeyinde α fazı kompozisyonu C γ : γ-α arayüzeyinde γ fazı kompozisyonu D : γ fazında çözünen atomun difuzyon katsayısı ∆T E : ötektoid sıcaklığı altı aşırı soğuma S 0 : lamellerarası mesafe m α,  : ikili denge diyagramındaα ve  fazlarının solvus eğrilerinin eğimi

23 Şekil Optimum ve minimum aralıkları belirleyen Denklem 3.21’nin bir eğrisi

24 Ötektoid Dönüşümler / Büyüme R nin S 0 a göre diferensiyali ile aramesafe, büyüme hızını, S opt maksimize eder. Sonuçta, S opt =2.S min Perlit, aramesafesini S 0 →S opt =2.S min, olacak şekilde ayarlarsa;

25 Ötektoid Dönüşümler / Büyüme m α ve m γ faz diyagramında A 3 ve A cm çizgilerinin eğimi, f α ferrit fazının hacim-% Zener Hız Bağıntısı Hız optimizasyonu

26 Şekil (a) Al-Zn ötektoid alaşımlarında sıcaklık ile aramesafe ilişkisi (b) Fe-C alaşımlarının izotermal büyümesinde su verme sıcaklığı ile hız ilişkisi.

27 Şekil (a) Perlit için aramesafe-hız ilişkisi (b) Perlitin izotermal büyüme hızına Cr ve Mo empürite etkisi

28 Ötektoid Dönüşümler / Oluşum Kinetiği Perlit bir çekirdekleşme ve büyüme prosesi ile meydana gelir ve bunun sonucu olarak perlite dönüşen hacımın zaman ilişkisi; Ortalama tane boyutu, d ve ortalama büyüme hızı, G nın ilavesiyle tüm hacımsal dönüşümüm tamamlandığı süre, t f, aşağıdaki gibi basitçe belirlenir:

29 Tablo 3.1. Çeşitli çekirdekleşme yerleri için Avrami denkleminde sabitlerin değerleri.

30 Şekil AISI 1080 çeliği için TTT diyagramı; 900ºC’de östenitlenmiş, ASTM tane boyutu: 6

31 Tablo 3.2. ASTM tane boyutu numaraları.

32 Şekil Bir izotermal hacimsel-% dönüşüm eğrisinin karşılık geldiği sıcaklıklarda TTT diyagramı ile karşılaştırılması

33 Şekil (a)  ve  solvus çizgilerini gösteren faz diyagramı (b) İki çökelti hücresinden oluşan mikroyapıyı gösteren süreksiz çökelme.

34 Şekil Cu-bazlı alaşımlarda tek fazlı bölgenin altında süreksiz çökeltilerin gözlendiği sıcaklık aralığı

35 Şekil (a) 600ºC’de yaşlandırılmış Fe-atomik-% 20 Mo alaşımında çökelti- matriks arayüzeyindeki  fazının kafes parametresi ölçümleri (b) Fe- atomik-% 23.5 Zn alaşımında süreksiz çökelme sürecinde dengedışı segregasyon

36 Şekil Süreksiz çökelme için model


"FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 3. Şekil 3.1. Bir T soln sıcaklığından çeşitli tutma sıcaklıklarına, T hold su verilen C 1 kompozisyonundaki alaşım." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları