NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ MALZEME BİLİMİ DEMiR VE DEMiR DIŞI METAL ALAŞIMLARI NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Mühendislik Mimarlık Fakültesi mmf.nisantasi.edu.tr

DEMiR VE DEMiR DIŞI METAL ALAŞIMLARI NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Düşük alaşımlı çelikler Karbon hariç, alaşım elementleri toplamı %5 ten azdır. Kare, dikdörtgen, veya yuvarlak çubuklar halinde bulunabilir. AISI 4140, 8620, 4340, 9260, vs. Yüksek dayanımlı düşük alaşımlı (HSLA) çelikler: C oranı % 0.1 den az ve alaşım %1 den azdır. Alaşım elementleri kuvvetli karbür yapıcı Ti, Nb vs. dir. Çok ince taneli yapısından dolayı dayanım ve süneklikler yüksektir. Saç ve levha şeklinde imal edilir ve otomativ sektöründe yaygın kaporta malzemesidir. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Alaşımlı çelikler Toplam alaşım oranının %5 ten fazladır. En önemlileri: Paslanmaz çelikler (Stainless steels). Takım çelikleri (Tool steels). Paslanmaz Çelikler: En az %8 oranında Cr içerir. Oda sıcaklığı yapılarına göre 2 ye ayrılır. Ostenitik Ferritik/Martenzitik NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Paslanmaz çelikler Ostenitik PÇ: Cr a ilaveten % 8 in üzerinde Ni içerir. C oranı çok düşüktür (% 0.02-0.08) Ni ve Mn, ostenit bölgesini oda sıcaklığının altına indirerek ostenitin oda sıcaklığında stabil kalmasını sağlar. Martenzit oluşturamadıkları için N (azot) içeren bazı tipleri bazı yaşlandırarak sertleştirilebilir (Nitürü çökeltilmesi ile): PH 15-5 gibi. Ferritik/Martenzitik PÇ: Ni veya Mn nın az olması durumunda oda sıcaklığında Ferrit stabil hale gelir. Karbonun yeterli olması durumunda hızlı soğutma ile martenzitik yapı elde edilebilir. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Takım çelikleri Metal malzemelerin şekillendirilmesinde (talaşlı, PŞV, gibi) kesici uç, kalıp gibi ihtiyaç duyulan takımlar için kullanılmaktadır. Şu şekilde sınıflandırmak mümkündür: Sıcak iş takım çelikleri (hot work tool steels) Soğuk iş takım çelikleri (cold work tool steels) Yüksek hız takım çelikleri (High speed steels-talaşlı imalatta) NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Dökme demirler Genelde % 3-3.5 oranında C bulundururlar. % 2-3 oranında Si, grafitleşmeyi kolaylaştırmak ve dökümde akıcılığı sağlamak amacıyla katılır. Türleri: Beyaz DD: Erimiş haldeyken hızlı soğutarak elde edilir. Sementit matris içinde perlitten oluşur.Çok gevrek ve kırılgandır. Kır DD: Yavaş soğuma ile grafit lemelleri ve soğuma hızına bağlı olarak ferritik veya perlitik olabilir. Sünekliği yoktur, dayanımı düşüktür. Temper DD: Beyaz DD in, 900-950oC de tavlanması ve sementitten temper grafiti oluşması ile sağlanır. Çentik etkisinin azaltılması neticesinde süneklik arttırılmıştır. Küresel DD: Erimiş durumda % 0.5 Mg, veya Ce katılması ile grafit küresel tarzda katılaştırılır. İyi süneklik ve dayanım özellikleri gösterir. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Titanyum ve Alaşımları Titanyum düşük yoğunluk, elastisite modülü, yüksek dayanım ve korozyon direncine sahip özel bir metaldir. Özellikle havacılık ve uzay sanayinde, yüksek güç motorlarında, kimyasal proses cihazlarında ve biyomedikal uygulamalarında çokça kullanılmaktadır. Titanyumun korozyon direnci yüzeyinde oluşan pasif oksit tabakasından dolayıdır. Titanyum oksitleyici asitlere, asit karışımlarına karşı dirençlidir. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

Magnezyum ve Alaşımları Magnezyumun yoğunluğu Al’dan bile düşüktür. Fakat oksijene karşı ilgisi çok yüksek olduğu için talaşlı imalat, ergime ve döküm işlemlerinde kendiliğinden tutuşma durumuna karşı özel önlemler alma zorunluluğu vardır. Korozyona karşı dirençlidirler. HSP yapısı ve ikizlenme eğiliminin düşük oluşu çok kristal halde Mg’un plastik şekil verme (PŞV) özelliğini güçleştirir. 220˚C’nin üzerinde yeni kayma sistemleri aktif hale gelir ve bu sıcaklığın üzerinde PŞV kabiliyeti artar. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © DEMİR DIŞI METALLER Alüminyum ve Alaşımları Al’un en önemli özelliği hafifliği ve dayanım / yoğunluk oranının çok yüksek olmasıdır. Ayrıca yüksek elektriksel iletkenlik / yoğunluk oranına sahipdir. Korozyona dayanıklı olmasının nedeni yüzeyinde pasif oksit tabakasından kaynaklanır. Al’un elastisite modülü düşük, ısıl genleşme katsayısı ise çeliğin iki katıdır. Al YMK yapıya sahiptir, sünektir ve sıcak veya soğuk olarak şekil değiştirmeyle üretilebilirler. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©

NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ © Bakır ve Alaşımları Bakır gümüşten sonraki en iyi elektrik iletkenidir. Ancak kristal kafesi içinde yabancı atomların varlığı elektrik akımını bozarak elektronların hareketini engellediğinden katı çökelti oluşturan elementler iletkenliği düşürür. Isı ve elektrik iletkenliği birbirleriyle orantılıdır. Bu yüzden bakırın ısı iletkenliği de iyidir. Bakır YMK yapıya sahiptir. Bu yüzden kolay şekil verilebilir ve oldukça sünektir. Fazla pekleşmemesi nedeniyle uygulanan yönteme göre %95 varan oranlarda tavlanmaksızın soğuk şekil değiştirebilir. Cu – Zn alaşımlarına pirinç denir. Pirincin bakıra göre dayanımı daha yüksektir. Cu – Ni – Zn alaşımlarına ‘nikel gümüşü veya alman gümüşü’ denir. Kırılmaya karşı pirinçten daha dayanıklıdır. Cu – Sn alaşımlarına Bronz denir. Bronz dayanım, korozyon direnci ve aşınma gibi özellikleri bakımından pirinçten daha üstündür fakat daha pahalıdır. NİŞANTAŞI ÜNİVERSİTESİ ©