⎠ ⎞ ⎝ ⎛ - ∆ = Dt x t M txC 4 exp 2 ),(

FİZİKSEL METALURJİ SORULARI (ÖDEV 1)
1.) İki yarı-sonsuz altın (Au) çubuk arasına ince bir tabak halinde “radyoaktif altın” yerleştirilmiş
olup, 920o C’de 100 saat yayınmaya bırakılmış ve mesafeye bağlı radyoaktif altın konsantrasyon
değerlerinden Şekil 1’deki bilgiler elde edilmiştir. Radyoaktif altın konsantrasyon ve difuzyon
katsayısı arasındaki bağıntı Eşitlik 1;
C ( x, t ) =
 x2 

exp −
2 π∆t
 4 Dt 
M
(1)
ile verilmektedir. Tablo 1’de x-erfx ilişkisi verilmektedir. Buna göre, altın atomlarının içerisindeki
difüzyon katsayısını hesaplayınız?
1,2
Radyoaktif Au konsantrasyonu
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Mesafe (mm)
Şekil 1. Difuzyon mesafesine bağlı olarak değişen konsantrasyon profili
Tablo 1. Hata fonksiyonları
X
erf X
0
0
0.025
0.0282
0.05
0.0564
0.10
0.1125
0.15
0.1680
0.20
0.2227
0.25
0.2763
0.30
0.3286
0.35
0.3794
0.40
0.4284
0.45
0.4755
0.50
0.5205
X
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.0
1.1
1.2
erf X
0.5633
0.6039
0.6420
0.6778
0.7112
0.7421
0.7707
0.7970
0.8209
0.8427
0.8802
0.9103
X
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
erf X
0.9340
0.9523
0.9661
0.9763
0.9838
0.9891
0.9928
0.9953
0.9981
0.9993
0.9998
0.9999
2.) Çelik parçalarının 927oC yerine 870oC’de yüzey sertleştirme işlemine tabi tutulmaları daha
avantajlı olmaktadır. Çünkü ana yapıda daha ince tane boyutu elde edilmektedir. Fe içindeki başlangıç
karbon difüzyon katsayısı (Do) 2.10-5 m2/sn, aktivasyon enerjisi 140x103 J/mol ve gaz sabiti 1.987
cal/mol olarak verilen malzemenin,
a) 870oC’deki γ-demir (östenit) içindeki difüzyon katsayısını hesaplayınız.
b) 927oC’de 10 saatte ortaya çıkan karbürizasyon derinliğinin aynısını 870oC’de kaç saatte elde etmek
mümkündür?

Download Report