Malzeme muayenesine giriş Malzeme Bilgisi 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

Giriş Malzeme muayenesi, malzemelerin yapı ve özelliklerinin incelenmesi anlamına gelir. Tahribatsız ve tahribatlı muayene diye ikiye ayrılır. Gözlem, girici (penetran) sıvı, manyetik toz, ultrasonik dalga, eddy akımı, radyografi (tahribatsız muayene). Sertlik, çekme, basma, darbe, eğme, yorulma, sürünme d (tahribatlı muayene). 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

Metalografi deneyi Malzemelerin yapılarını oluşturan fazların türü, dağılımı ve tane büyüklüğü metalografi deneyi ile belirlenir. Malzemelerin iç yapılarını inceleyen bilim dalına metalografi denir. Malzemeler, makroskobik (çıplak gözle veya X10) ve mikroskobik (mikroskop ile) olarak incelenir. Büyük boyutlu fiziksel hata, metal olmayan kalıntı, mekanik etkiler  makroskobik inceleme Faz, tane yapısı, çatlak, gözenek, segregasyon  mikroskobik inceleme Mikroskop  ışık (optik) m, elektron m (SEM,TEM) Normal yapısal incelemeler  ışık m Yapısal ayrıntılar, yönlenme ilişkileri, kristal yapı, kristal kusuru  elektron m 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

Metalografik incelemeler 1. Numune Alma: Parçanın homojen ve alınan numunenin malzemeyi temsil etmesi gerekir. Önce malzeme kesilir (testere, keski, torna, kesici taş, oksi asetilen) Kesme sırasında iç yapı değişmesin diye numune su veya yağ ile soğutulabilir. Özel kesme diskleri (Al2O3, SiC ve elmas) kullanılır. 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

2.Numune hazırlama: kalıplama, zımparalama, parlatma, dağlama a.Kalıplama (bakalite alma): Çok küçük boyutlu numunelerin elle tutulması için kalıplanması gerekir. Numuneler sıcak preste veya soğuk kalıpta kalıplanır. Sıcakta ve basınç altında kalıplama için bakalit gibi termoplastik mlz kul. Pres otomatik, basınç 1000 kgf/mm2, 5 dak, kalıplama sıcakl 150 oC kullanılır. Soğuk kalıplamada polyester (saydam), epoksi (yarı saydam) ve akrilik (opak) kullanılır. Bu malzemeler reçine ve sertleştiricilerden oluşur. Kalıba dökülürler, katılaşma süresi 30-60 dak. 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

b. Zımparalama Bakalite alınan numuneler, SiC zımparaları ile taşlanır. Tane boyutu küçüldükçe zımpara numarası artar. Zımparalama, döner disk üzerindeki zımparalarla yapılır. Dönme hızları 100-500 dev/dak Zımparalama sulu ortamda yapılmalı Kaba zımparalama (80-150 mikron) İnce zımparalama (240-1200 mikron) Bir zımparadan diğerine geçince numune 90o çevrilir. Her zımparadan sonra numune gözle kontrol edilir. 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

c. Parlatma Parlatmada alümina tozu veya elmas pasta kullanılır. Bu aşındırıcılar, dönen bir disk üzerindeki çuhaya sürülerek uygulanır. Numune bir parlatma kademesinden sonra su ile yıkanır ve sonra su ve alkol ile yıkanarak kurutulur. Parlatma sonucunda çiziksiz ve ayna yüzeyini andıran bir yüzey elde edilir. Çok sayıda numune için otomatik parlatma cihazları da kullanılabilir. Bazı durumlarda, elektrolitik parlatma yapılır. Numune önce 15-100V gerilim uygulayan bir doğru akım kaynağının pozitif ucuna bağlanarak anot yapılır. Katot olarak da Al veya paslanmaz çelik kullanılır. 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

d. Dağlama Parlatılan numunelerin içyapılarının ortaya çıkarılması için dağlama yapılır. Numune bir asit çözeltisi olan dağlama ayıracına (dağlayıcı) daldırılır. Farklı metallere farklı dağlayıcılar kullanılır. Dağlanan numuneler önce saf su, ardından alkol ile yıkanarak kurutulur. Elektrolitik dağlamada numune anot yapılır ve katot olarak Pt veya C kullanılır. Uygulanan gerilim düşüktür (2-6V). 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

Kullanılan bazı dağlayıcılar Malzeme Dağlayıcı Kullanım biçimi Saf Al 1 ml HF 200 ml H2O Pamukla yüzeye sür veya 15 sn dağlayıcıya daldır Al-Zn 2 ml HNO3 98 ml metanol Numune 10-20 sn dağlayıcıya daldır Cu-Ni 5 g FeCl3 50 ml HCl 100 ml H2O Birkaç dakika daldır veya yüzeye sür Alaşımsız veya az alş çelik 2 ml HNO3 98 ml etil alkol (Nital) Birkaç sn-1 dak arası dağlayıcıya daldır Alaşımlı çelik 100 ml damıtık su Yapı görünene kadar numune daldırılır 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

Mikroskobik inceleme ve yapısal değerlendirme Dağlanan numuneler mikroskop altında incelenir. Metalografik incelemelerde ışık (metal) mikroskobu kullanılır. Bir metal mikroskobu objektif, oküler ve aydınlatma sistemi diye üç ana bölümden oluşur (Şek 10.1) Mikroskobun büyütme yeteneği = objektifin ön yeteneği X okülerin ön büyütmesi [örn. 10 x 100=1000 büyt] Metalografik incelemeler sonucunda fazların türü, dağılımı ve oranları ile, tane büyüklüğü belirlenir (Şek 10.4). 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık

Bir malzemenin iç yapısının şematik gösterimi 28.04.2017 Prof. Dr. Fehim Fındık