MALZEME VE İMALAT TEKNOLOJİLERİ DEMİRDIŞI METALLER

Endüstride kullanılan en önemli demirdışı metal ve alaşımları şunlardır; Alüminyum (Al) ve alaşımları Bakır (Cu) ve alaşımları Magnezyum (Mg) ve alaşımları Titanyum (Ti) ve alaşımları Nikel (Ni) ve alaşımları Kurşun (Pb) ve alaşımları Kalay (Sn) ve alaşımları Çinko (Zn) ve alaşımları Zirkonyum ve alaşımları

Alüminyum ve Alaşımları  Alüminyumun yoğunluğu (2,71 g/cm3) ,çeliğin yoğunluğunun (7,83 g/cm3) üçte biri kadardır. (Hafiftir.)  Elastik Modulus düşük , E = 71 GPa, Saf alüminyumun çekme dayanımı yaklaşık 49 MPa iken alaşımlandırıldığında bu değer 700 MPa'a çıkar.  Kristal Yapısı: YMK, bu yüzden her sıcaklıkta süneklik kabiliyeti var  Mekanik özellikleri iyi ( Dövülebilir ve işlenebilir.)  İnert gaz ile kaynak yapılabilir. Kolaylıkla dövülebilir, makinede işlenebilir ve dökülebilir. Kaynağı zordur.  Ekonomik bir üründür. (Bakır fiyatından daha düşük)  Yorulma mukavemeti düşük. (Özellikle çökeltme sertleşmesi ile sertleşmiş alaşımların)  Elektrik ve ısı iletkenliği yüksek.  Korozyon direnci yüksek.- (Oluşturduğu doğal ince oksit tabakası)  Çökeltme sertleşmesi görülen numunelerde korozyon direnci düşük. ( gerilim- korozyon çatlağı)  Manyetik değildir.

AA 2024

AA 5083

AA 6082

Bakır (Cu) ve alaşımları Saf Bakırın Kullanım Alanları: Elektrik iletkenliği ile korozyon direncinin yüksekliği ve kolay işlenebilirliğinden dolayı değişik endüstrilerde kullanılmaktadır. Saf bakırın başlıca kullanım alanları aşağıda verilmiştir: • Bakır tel • Motor bobini • Jeneratörler • Transformatörler • Elektrikli trenlerin havai hatları • Troleybüs baraları • Endüstrilere ve evlere elektrik enerjisi nakleden iletim hatlarında • Radyatörler ve yağ soğutucuları • Yüksek fırın tüyer, yastık radyatör ve monkilerin yapımında • Ark ocaklarının elektrod tutucu ve kollarının yapımında.

Bakır-Çinko alaşımları (Pirinçler) Bakır-çinko (Cu-Zn) alaşımları; yüksek mukavemetli, güzel görünüşlü, korozyona dayanıklı ve kolay işlenebilen alaşımlardır. Bakırın kızıl rengi, pirinç alaşımlarında çinkonun oranı arttıkça sarıya döner, korozyon direnci azalır ve maliyet düşer. Çinko oranı %20’den az olanlara kızıl pirinç, çok olanlara da sarı pirinç denir. Pirinçlerin hem döküm hem de yoğurma (işlem) alaşımları vardır. Pirinç alaşımlarının bileşime bağlı olarak sahip oldukları bu renk yelpazesi, dekoratif maksatlar için de kullanılabilmesini mümkün kılar. Bakır-çinko döküm alaşımları, bütün döküm yöntemleri ile dökülebilirler. Çekme mukavemeti, alaşımın bileşimine göre 200 ile 800 N/mm2 arasında; kopma uzaması %4 ile %35 arasında değişir. Döküm parçaların talaş kaldırma kabiliyetleri çok iyidir. Kullanma: Bakır-çinko alaşımları mikro teknikte, saat ve elektrik-elektronik sanayiinde kullanılır. Alüminyum ve silisyum ihtiva eden alaşımlar, yatak malzemesi olarak kullanılmaktadırlar. Mesela, Cu Zn 40 Al 2 veya Cu Zn 31 Si gibi. Gemicilik sanayiinde Cu Zn 35 Ni ve Cu Zn 20 Al bol miktarda kullanılmaktadır. Çünkü, bu alaşımlar deniz suyu korozyonuna karşı dayanıklıdırlar.

Bakır-Kalay alaşımları (Kalay Bronzları) Bakır-kalay alaşımları, %98-83 Cu ve %15-2 Sn ile bazen çinko, kurşun ve nikel de ihtiva ederler. Bunlar, çekmeye ve aşınmaya karşı mukavim olmaktan başka, korozyona karşı da bakır-çinko alaşımlarından daha fazla dayanıklıdırlar. Bakır-kalay döküm alaşımları ve bakır- kalay-çinko döküm alaşımları (kızıl döküm), kendine has iyi kayma özelliklerine sahip olduklarından dolayı yatak zarfları, mil somunları, sonsuz vida ve helisel dişli çarklar için elverişlidirler. Cu Sn 8 P alaşımından yapılmış olan kaymalı yataklar, çok yüksek yüzey basınçlarına dayanabilmektedirler. Bakır-Alüminyum alaşımları (Alüminyum Bronzları) İyi bir çekme mukavemetine, yüksek tokluğa ve iyi korozyon direncine sahiptirler. Mesela, Cu Al 18 kimya sanayiindeki ve maden ocaklarındaki armatürler için kullanılır. Az miktarda Fe, Ni ve Mn ilave edilmesi alaşımın çekme mukavemetini 850 N/mm2’nin üzerine çıkarır. Bu sebeple, çok yüksek mukavemet gerektiren helisel dişliler, sonsuz vida dişlileri ve kaymalı yataklar Cu Al 11 Ni alaşımından yapılırlar. G-Cu Al 18 Mn döküm alaşımı, kendine has yüksek mukavemete ve deniz suyu korozyonu direncine sahip oluşundan dolayı gemi pervaneleri, türbin kanatları ve yağ endüstrisindeki armatürler için elverişlidirler. Bakır-Nikel alaşımları Bunlar, %40-45 nikel ihtiva ederler. Bakır esaslı alaşımlar içerisinde korozyon direnci en yüksek olan alaşımlardır. İçerisinde gümüş de bulunan alaşım, yüzey özelliklerinden dolayı metal vazo ve sofra takımı gibi dekoratif eşyalar için işlenirler. Cu Ni 25, uzun süre tedavülde kalsa bile açık gümüş rengini muhafaza edebilen madeni para malzemesidir. İlk olarak 1996 yılında tedavüle çıkan 50.000 TL lık madeni para %70 Cu-18 Zn-12 Ni bileşimindedir. Bina ve gemi yapımında bakır-nikel alaşımları, kaplama ve giydirme elemanları olarak kullanılır. Elektroteknikte, direnç telleri olarak; kimyasal tesis yapımında, Cu-Ni alaşımı ile kaplanmış çelik sac olarak kullanımı yaygındır.

Tıp uygulamaları.