Malzeme Karakterizasyonu I

... konulu sunumlar: "Malzeme Karakterizasyonu I"— Sunum transkripti:

1 Malzeme Karakterizasyonu I

2 Malzeme Karakterizasyonu
Mikroyapı Karakterizasyon Özellik Performans Proses

3 Bilgi toplama ve işleme Görüntü yorumlama/ değerlendirme
Malzeme Karakterizasyonu Işık, X-Işını, elektron... Kaynak Metal, polimer, seramik... Parlatılmış, ince film... Numune Elastik ya da inelastik saçılma ile oluşan ışınım İkincil sinyaller Görüntü sinyali Optik ya da elektro-optik görüntüleme Tarama & dijital sistemler Bilgi toplama ve işleme Malzeme mühendisliği Görüntü yorumlama/ değerlendirme

4 Malzeme Karakterizasyonu
Neyi belirlemek istiyoruz? Kalitatif olarak: Yapıda yer alan fazları Bu fazların boyut, şekil gibi morfolojik özelliklerini Bu fazları oluşturan elementleri Çelikte yer alan ferrit ve sementit fazları ve morfolojileri

5 Malzeme Karakterizasyonu
Neyi belirlemek istiyoruz? Kantitatif olarak: Atomik dizilimleri (kristalografi): ferrit hmk, sementit orthorhombik gibi Mikroyapısal özellikler arasındaki yönelim ilişkilerini Her bir fazın kimyasal bileşimini

6 Malzeme Karakterizasyonu
Neyi belirlemek istiyoruz?

7 Malzeme Karakterizasyonu
Neyi belirlemek istiyoruz?

8 Malzeme Karakterizasyonu

9 Malzeme Karakterizasyonu

10 Malzeme Karakterizasyonu

11 Malzeme Karakterizasyonu

12 Kristal Yapılar Bravais Latisleri 4 Latis Tipi hsp hmk ymk
7 Kristal Sınıfı Bravais Latisleri 4 Latis Tipi Auguste Bravais ( ) 7 Kristal Sınıfı hmk ymk hsp

13 Hacim Merkezli Kübik Örnekler: Baryum (Ba), Krom (Cr), Sezyum (Cs),
α-Demir (Fe), Potasyum (K), Lityum (Li), Molibden (Mo), Sodyum (Na), Niyobyum (Nb), Tantal (Ta), Vanadyum (V), Tungsten (W)... 4r

14 Yüzey Merkezli Kübik Örnekler: Gümüş (Ag), Alüminyum (Al), Altın (Au),
Kalsiyum (Ca), Bakır (Cu), İridyum (Ir), Nikel (Ni), Kurşun (Pb), Paladyum (Pd), Platin (Pt), Stronsiyum (Sr)... 4r

15 Hekzagonal Sıkı Paket Örnekler: Berilyum (Be), Kadmiyum (Cd),
Kobalt (Co), Hafniyum (Hf), Magnezyum (Mg), Osmiyum (Os), Rodyum (Rh), Titanyum (Ti), Çinko (Zn), Zirkonyum (Zr)...

16 Miller İndisleri – Yönler
Miller İndisleri latis içerisindeki düzlemlerin yönelimlerini birim hücre baz alınarak tanımlamaya yarayan bir yöntemdir. Tek kristalli yapıların şekilleri Bazı malzemelerin mikroyapısal formları X-Işınları paternlerinin yorumlanması Dislokasyon hareketlerinin incelenmesi William Hallowes Miller ( ) Orjinden geçip herhangi bir latis noktasına giden r vektörü: Burada a, b, c bazal vektörlerdir ve yalnızca r vektörünün yönünü belirlerler.

17 Miller İndisleri – Yönler
1- Bitiş noktasını başlangıç noktasından çıkar. 2- Köşeli parantez içinde göster. Miller indisi → [53]

18 Miller İndisleri – Yönler
Miller indisi → [42] → 2[21] → [21] _

19 Miller İndisleri – Yönler
[001] Z [101] Y [010] [100] [110] _ Hacim diagonali X [110] [111]

20 Kübik Latis İçin Yön Ailesi Üyeleri
Miller İndisleri – Yönler İndeks Kübik Latis İçin Yön Ailesi Üyeleri Sayı <100> 3 x 2 = 6 <110> 6 x 2 = 12 <111> 4 x 2 = 8 Sembol Alternatif sembol [ ] → Belirli bir yön < > [[ ]] Yön ailesi

21 Miller İndisleri – Düzlemler
1- Eksenler boyunca kestiği noktaları bul → 2 3 1 2- Tersini al → 1/2 1/3 1 3- En küçük tamsayıya göre çarp → 3 2 6 4- Paranteze al → (326)

22 Miller İndisleri – Düzlemler
X Y Z Kesişim → 1   Düzlem → (100) Kesişim → 1 1  Düzlem → (110) Kesişim → 1 1 1 Düzlem → (111)

23 Miller İndisleri – Düzlemler
Düzlem ve yönler ile ilgili bazı önemli noktalar: Bilinmeyen yön → [uvw] Bilinmeyen düzlem → (hkl) 2 basamaklı indisler virgül ile ayrılabilir → (12,22,3) ya da ( ) Kübik latis/kristallerde [hkl]  (hkl)

24 Miller indislerinde sonsuz ifadelerinden kaçınıyoruz!
Miller İndisleri – Düzlemler X düzlemi orijin noktasından geçiyor! Orijin noktasından geçen düzlem Kesişim →  0  Düzlem → (0  0) Bu düzlemleri kullan! Kesişim → 0 0  Düzlem → (  0) Miller indislerinde sonsuz ifadelerinden kaçınıyoruz! Bu gibi durumlarda, ilgili düzlemi 0 olmayan eksenleri boyunca bir birim uzaklığa taşıyoruz ve Miller indisini hesaplıyoruz.

25 (020), (010) düzleminin yarısi kadar mesafeye sahiptir.
Miller İndisleri – Düzlemler (020), (010) düzleminin yarısi kadar mesafeye sahiptir. Kesişim→  ½  Düzlem → (0 2 0)

26 Miller İndisleri – Düzlemler
h, k, l, arttıkça d azalır.

27 Miller İndisleri – Düzlemler
İndeks Kübik latisdeki üye sayısı dhkl {100} 6 {110} 12 (110) yüzey diagonalini ikiye keser. {111} 8 (111) Hacim diagonalini üçe keser. {210} 24 {211} {221} {310} {311} {320} {321} 48

28 Miller İndisleri – Düzlemler
Sembol Alternatif Sembol Yön [ ] [uvw] → Belirli bir yön < > <uvw> [[ ]] Yön ailesi Düzlem ( ) (hkl) Belirli bir düzlem { } {hkl} (( )) Düzlem ailesi Nokta . . .xyz. Belirli bir nokta : : :xyz: Nokta ailesi

29 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Hekzagonal latisler ve kristaller Miller-Bravais İndisleri olarak adlandırılan dörtlü indeksleme ile gösterilir. (h,k,i,l) Bu dört indeksten; - İlk üçü taban düzlemine ait simetrik indekslerdir. - Üçüncü indeks gereksiz olabilir çünkü ilk iki indeksten çıkarılabilir. h + k = -i (Yalnızca yön ve düzlemlerin aynı sayıda indekse sahip olması için verilmektedir.) - Dördüncü indeks ‘c’ eksenini temsil eder. ‘l’ indeksi ‘k’ indeksi ‘i’ indeksi ‘h’ indeksi

30 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim→ ½  Düzlem→ (1 12 0) (h k i l) i = (h + k)

31 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim → 1 -1   Miller → (1 1 0 ) Miller-Bravais → (1 ) Kesişim →   Miller → (0 1 0) Miller-Bravais → (0 11 0)

32 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim →  Düzlem → (2 11 0 ) a1 Kesişim → ½  Düzlem → (1 12 0)

33 Miller-Bravais İndisleri – Düzlemler
Kesişim → ½ 1 Düzlem → (1 12 1) Kesişim → 1   1 1 Düzlem → (1 01 1)

34 Kafes Parametresine Göre Normalizasyon
Miller-Bravais İndisleri – Yönler [1120] Yönü _ a1 a2 a3 Projeksiyon a/2 −a Kafes Parametresine Göre Normalizasyon 1/2 −1 Çarpan 2 −2 İndeks [1 1 2 0]

35 Miller-Bravais İndisleri – Yönler
_ [1010]

36 Miller-Bravais İndisleri – Yönler
Miller-Bravais dönüşümü [UVW] [uvtw]

37 Kaynaklar 1- Mark L. Weaver Ders Notları, Alabama Üniversitesi, 2- Y. Leng, Materials Characterization: Introduction to Microscopic and Spectroscopic Methods, Wiley, 2008. 3- David Brandon & Wayne D. Kaplan, Microstructural Characterization of Materials, Wiley, 2008.