Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

1 DOÇ. DR. MUZAFFER ZEREN TANELERARASI KOROZYON. 2 Korozyon olayının malzemenin tane sınırları yakınında yoğunlaşması sonucu ortaya çıkan bozulma türüdür.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "1 DOÇ. DR. MUZAFFER ZEREN TANELERARASI KOROZYON. 2 Korozyon olayının malzemenin tane sınırları yakınında yoğunlaşması sonucu ortaya çıkan bozulma türüdür."— Sunum transkripti:

1 1 DOÇ. DR. MUZAFFER ZEREN TANELERARASI KOROZYON

2 2 Korozyon olayının malzemenin tane sınırları yakınında yoğunlaşması sonucu ortaya çıkan bozulma türüdür. Tane sınırları korozyonu özellikle ostenitik krom-nikel çeliklerinde ve alüminyum-bakır alaşımlarında görülür. Ferritik paslanmaz çelikler ancak çok sınırlı koşullar altında bu tür korozyona duyarlık gösterirler. TANELERARASI KOROZYON

3 3 Tane sınırları korozyonunun en belirgin özelliği çok küçük ağırlık kaybına karşın, korozyon hızının tane sınırları yakınında yüksek değerlere ulaşabilmesidir. Bu koşul, parçalarına kısa sürede tüm kesit alanı boyunca korozyona uğrayarak bozulmalarına yol açar. TANELERARASI KOROZYON

4 4 Taneler bütünlük ve şekillerini korurlarken tanelerarası bağ bozunmaya uğrar. Bunun sonucu olarak metallere özgü bazı tutumlarda önemli değişiklikler beklemek gerekir. Bunlardan en önemlisi korozyonun etken olduğu bölgelerde mekanik mukavemetin sıfıra indirgenmesidir TANELERARASI KOROZYON

5 5 Örneğin tane sınırları korozyonu ile bozunan ostenitik krom-nikel çeliğinden bir parçayı parmaklar arasında ezerek toz haline getirmek mümkündür. Parçaların dış görünüm ve ölçülerinde önemli bir değişiklik görülmez. Bu koşullar tane sınırları korozyonunun izlenmesini ve kontrol altına alınmasını güçleştirir. TANELERARASI KOROZYON

6 6 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Tane sınırları korozyonuna mukavemet serbest karbon (karbür yapıcıları ile bağlanmamış olan karbon miktarı) içeren çeliklere özgü bir tutumdur. Bu duyarlık kromkarbürün (Cr 23 C 6 ) tane sınırları yakınında çökelmesi sonucu ortaya çıkar. TANELERARASI KOROZYON

7 7 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Örneğin, kaynak işleminden hemen sonra havada soğumaya terkedilen parçalar belirli bir sıcaklık kesiminde ( C) yer alan kromkarbür çökelmeleri ile tane sınırları korozyonuna mukavemetsiz hale gelirler. TANELERARASI KOROZYON

8 8 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Bu tutum ilk kez kaynak işlemi ile bağıntılı olarak gözlemlendiğinden kaynak hatası olarak adlandırılmıştır. Oysa ki, aynı tür ısıl etkiler kalıbı içinde soğumaya terkedilen döküm parçalar için de geçerlidir. TANELERARASI KOROZYON

9 9 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Kaynak ve döküm gibi imal usullerinin uygulanmasını büyük ölçüde kısıtlayan bu tutum ostenitik krom-nikel çeliklerinin en önemli sakıncası olarak ortaya çıkmış ve tane sınırları korozyonuna mukavemetli çeliklerin geliştirilmesi zorunlu olmuştur. TANELERARASI KOROZYON

10 10 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Ostenitik krom-nikel çeliğinin çözündürebileceği karbon miktarı sıcaklıkla artar ve 600C’ ın altına inilince karbon çözünürlük sınırının da %0,02’nin altına düştüğü görülür. Tane sınırları korozyonuna duyarlık gösteren çelikler, karbon miktarı bu değerin üstünde olanlardır. TANELERARASI KOROZYON

11 11 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Bu sınırı aşan karbon miktarı tamamen katı çözelti durumuna geçemediğinden kromkarbürlerin ayrışmasına ve tane sınırları boyunca çökelmesine yol açar. Bu oluşumlar kromun tane içlerinden tane sınırlarına yayınma yolu ile ulaşmasını gerektirir. TANELERARASI KOROZYON

12 12 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu 550–660C’ın altındaki sıcaklıklarda yayınma olayı çok yavaşlamış olacağından, %0,02‘den daha az karbon içeren çeliklerde çözünen karbür miktarı duyarlık doğuracak düzeye ulaşamaz. Kromkarbürler genellikle 900C’ın üstünde kararlılıklarını yitirirler. TANELERARASI KOROZYON

13 13. TANELERARASI KOROZYON. Ostenitik krom-nikel çeliklerinde, tavlama süresine bağlı olarak tane sınırları yakınında krom miktarının değişmesi

14 14 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Kromkarbürün büyük çoğunlukla çökeldiği tane sınırları civarı krom yönünden fakirleşmiş ve burada krom miktarı, pasifleşme için gerekli olan kritik değerin (yaklaşık % 13) altına düşmüştür. TANELERARASI KOROZYON

15 15 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonu Çelik bu durumu ile korozyon direncini büyük ölçüde yitirmiştir. Diğer bir ifade ile aktif durumda bulununan tane sınırları ile pasif tutumu koruyan tane içleri arasında kurulan korozyon hücreşeri hızla çözünmesine yol açacaktır. TANELERARASI KOROZYON

16 16 TANELERARASI KOROZYON Şekil 47. Kaynak işlemi yapılan bir paslanmaz çelik malzemede meydana gelebilecek alaşım elentlerince fakir ve zenginleşmiş bölgeler ve etkileri.

17 17 TANELERARASI KOROZYON Şekil 48. Paslanmaz çelik malzemede korozyon çatlak oluşumu

18 18 TANELERARASI KOROZYON Şekil tipi bir paslanmaz çelik bir boruda tanelerarası korozyonun SEM görüntüsü

19 19 TANELERARASI KOROZYON Ostenitik krom-nikel çeliklerinde tane sınırları korozyonuna yol açan ısıl etkileri gösteren sıcaklık-zaman diyagramı.

20 20 Bu diyagram üzerinde üç ayrı alan görülür. Karbür çökeliminin yer almadığı I numaralı alanda korozyon tehlikesinden söz edilemez. II numaralı alan duyarlığa yol açıcı özellikte karbür çökelimlerinin var olduğu sıcaklık ve zamanları gösterir. III numaralı alan ise, yayınma dengesi ile duyarlığın giderildiği sıcaklık ve zamanları verir. II ve III numaralı alanları ayıran sınır, duyarlığın giderilmesi için gerekli minimum tavlama zamanını tavlama sıcaklığına bağlı olarak belirlemektedir.. TANELERARASI KOROZYON

21 21 Ostenitik Krom-Nikel Çeliklerinde Tanelerarası Korozyonunun Önlenmesi Ostenitik krom-nikel özeliklerinde tane sınırları korozyonuna duyarlığı çözeltiye alma ısıl işlemi ile gidermek mümkündür. Ancak bu işlemin kolay ve ekonomik olarak uygulanabildiği haller çok enderdir. Bu nedenle en etken önlem tane sınırları korozyonuna duyarlık göstermeyen çelikler kullanmaktır. TANELERARASI KOROZYON

22 22 Bu çelikler aşağıdaki prensiplere dayalı olarak geliştirilmişlerdir: 1- Çeliğin karbon miktarını, kritik sıcaklık kesiminin alt sınırına uygun karbon çözünürlük sınırı seviyesine düşürmek. Edinilen tecrübeler, karbon miktarı %0,02‘i geçmeyen ostenitik 18/8 krom- nikel çeliklerinin korozyon mukavemeti bakımından yeterli olduklarını göstermektedir. TANELERARASI KOROZYON

23 23 2- Çeliğe kromdan daha etkili karabür yapıcılarının ilavesi. Bu amaçla kullanılabilen karbür yapıcıları öncelikle titanyum ve niyobyumdur. Titankarbür (TiC) ve niyobyumkarbür (NbC) son derece kararlı olup çözeltiye alma ısıl işlemi sırasında bile kararlılığını korurlar. TANELERARASI KOROZYON

24 24 1a 2a2a 3b4b5b6b7b81b2b3a4a5a6a7a0 H1H1 He 2 Li 3 Be 4 B5B5B5B5 C6C6C6C6N7 O8O8O8O8 F9F9 Ne 10 Na 11 Mg 12 Al 13 Si 14 P 15 S 16 Cl 17 Ar 18 K 19 Ca 20 Sc 21 Ti22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30 Ga 31 Ge 32 As 33 Se 34 Br 35 Kr 36 Rb 37 Sr 38 Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Tc 43 Ru 44 Rh 45 Pd 46 Ag 47 Cd 48 In 49 Sn 50 Sb 51 Te 52 I 53 Xe 54 Cs 55 Ba 56 Lu 71 Hf 72 Ta 73 W 74 Re 75 Os 76 Ir 77 Pt 78 Au 79 Hg 80 Tl 81 Pb 82 Bi 83 Po 84 At 85 Rn 86 PERİYODİK TABLO VE KARBÜR YAPICI ELEMENTLER İLİŞKİSİ

25 25. Ti22 V 23 Cr 24 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Hf 72 Ta 73 W 74 TANELERARASI KOROZYON C6C6C6C6 KARBÜR TİPİELEMENT M 23 C 6 Cr: (Cr 23 C 6 ) M7CM7CCr: (Cr 7 C) M6CM6CCr, Co :(Cr 6 C, Co 6 C) M3CM3CFe: (Fe 3 C) M2CM2CW : (W 2 C) MCV, W : (WC, VC) Kuvvetli Karbür Zayıf Karbür M= Metal

26 26 M 6 C tipi karbürün tipik mikroyapısı, Döküm, Optik mikroskop

27 27 M 6 C ve MC tipi dubleks karbür oluşumu, optik mikroskopi

28 28 YÜKSEK HIZ ÇELİKLERİ (HSS) M 6 C tipi karbürün tipik mikroyapısı, Döküm, SEM

29 29 Çeliğe ilavesi gerekli titanyum veya niyobyum miktarı çeliğin karbon miktarına bağlıdır. Karbür yapıcı metalin karbon miktarına oranı titanyum için 6/1 ve niyobyum için 10/1 olmalıdır. TANELERARASI KOROZYON

30 30 FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE TANELERARASI KOROZYON. Ferritik paslanmaz çelikler 925C ve üstündeki sıcaklıklardan hızla soğutulduğunda tane sınırları korozyonuna duyarlı hale gelirler. Buna karşılık C arasında kısa süreli (10-60 dak) bir tavlama ile bu duyarlık giderebilir TANELERARASI KOROZYON

31 31 FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE TANELERARASI KOROZYON. Ostenitik krom-nikel çelikleri için veriler uyum içinde değildir. Bunun başlıca nedeni ferritik yapıda krom yayınma hızının ostenitik yapıdakine oranla çok yüksek olmasıdır. TANELERARASI KOROZYON

32 32 FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE TANELERARASI KOROZYON. Bunun sonucudur ki, duyarlık için gerekli olan kromkarbürlerin ince dağılımı ancak yüksek sıcaklıklardan hızlı bir soğutma ile sağlanabilir. Ferritik krom çeliklerinin tane sınırları korozyonuna çok sınırlı ölçüde duyarlık gösterdiği görülmektedir. TANELERARASI KOROZYON

33 33 FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ve ALAŞIMLARDA TANELERARASI KOROZYON. Çökelme yolu ile sertleşen alaşımlar tane sınırları korozyonuna genellikle duyarlıdırlar. Bu alanda verebilecek en önemli örnek duralüminyum adı ile tanınan alüminyum-bakır alaşımıdır. Bu tür alaşımlar yüksek mekanik mukavemetlerini CuAl 2 bileşiğinin ana yapı içinde çökelmesine borçludurlar. TANELERARASI KOROZYON

34 34 FERRİTİK PASLANMAZ ÇELİKLERDE ve ALAŞIMLARDA TANELERARASI KOROZYON. Ancak CuAl 2 ‘nin oluşumu özellikle tane sınırlarına yakın bölgelerin bakır yönünden fakirleşmesine ve böylece oluşan yüksek potansiyel farkları altında tane sınırlarının hızla çözünmesine yol açar. TANELERARASI KOROZYON

35 35 SUNİ YAŞLANMA OLAYI (CuAl 2 )

36 36 ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA ÇÖKELME SERTLEŞMESİ MEKANİZMASI

37 37 TANELERARASI KOROZYON 304 tipi paslanmaz çelikte korozyon. (Solda taneleri keserek, sağda tanelerar arasından geçerek ) X200

38 38 TANELERARASI KOROZYON Şekil L tipi bir paslanmaz çelikte tanelerarası korozyon.

39 39 TANELERARASI KOROZYON Şekil 53. %50 sülfürik asit içerisindeki paslanmaz çelikteki tanelerarası korozyon X500.

40 40 TANELERARASI KOROZYON Şekil 54. Çelikte tanelerarası korozyon

41 41 TANELERARASI KOROZYON Şekil 55. %20 hidroklorik asit içerisindeki %99.99 saflıktaki aluminyum malzemede tanelerarası korozyon X250

42 42 TANELERARASI KOROZYON Şekil 56. Pirinç malzemedeki korozyon (%30 H2O2, %30 NH4, %30 H2O, X60)


"1 DOÇ. DR. MUZAFFER ZEREN TANELERARASI KOROZYON. 2 Korozyon olayının malzemenin tane sınırları yakınında yoğunlaşması sonucu ortaya çıkan bozulma türüdür." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları