close

Enter

Log in using OpenID

Faz Diyagramları

embedDownload
Faz Diyagramları
Ergime ve katılaşma
Bir malzemenin eritilmesi ve katılaşması sırasında meydana gelen olayları bilerek bizler
amacımıza uygun malzemeler elde edebiliriz. Bunun için erime ve katılaşma sırasında
malzemenin sahip olduğu kafes yapısındaki değişimleri bilmemiz gerekir. Bunu bilerek
istediğimiz noktalarda müdahalelerle arzu ettiğimiz yapıda malzemeler üretebiliriz. Bu amaç
içinde “Faz Diyagramları” denilen diyagramlardan yararlanırız. Bu diyagramlar malzemelerin
ısıtılması ve soğutulmasıyla elde edilmişlerdir.
Faz diyagramları alaşım sistemlerinde bulunan fazların oluşumları ve dönüşümleri hakkında
bilgi verir ve fazların denge koşulları altındaki durumunu ve ilişkilerini gösterir. Bu diyagramlar
denge diyagramları olarak da adlandırılırlar.
Homojen olarak dizilmiş atomlar kararlı denge halinde belirli bir faz meydana getirirler. Ancak
koşullar değişirse; enerji içeriği değişir, denge bozulur, atomlar daha düşük enerji gerektiren
başka denge konumlarına geçerek değişik biçimde dizilir ve sonuçta yeni bir faz oluşur.
Fazların oluşum ve dönüşümünde ana etken enerji içeriğidir; buda sıcaklık, basınç ve bileşime
göre değişir.
Malzemelerin özellikleri içerdikleri fazların cinsine göre, sayısına, oranına ve biçimine bağlıdır.
Malzeme Bilimi Slaytları
2/41
Ergime
Bir metale ısı verildiğinde; Bu ısı kaybolmaz, mekanik olarak metalin bünyesinde saklı kalır.

Bu ısı; Atomların daha kuvvetli titreşmelerini sağlar,

Böylece; Atomların kinetik enerjisi artar.

Bu durumda; Madde daha geniş bir hacme ihtiyaç duyar,

Sonuçta; Madde genişler.

Ergime sıcaklığına varıldığında; Titreşim hareketi o kadar artar ki, atomları kafesinde bir arada
tutan kuvvetten daha üstün gelerek, onların yalnızca yerçekimi kuvvetine bağlı kalacak şekilde
düzensiz bir durum almalarına neden olur.

Bu durum ergimenin başlangıcıdır;

Tamamlanması için belli bir süre beklenir, bu durumda sıcaklık sabittir.
Malzeme Bilimi Slaytları
3/41
Sıcaklık T (°C)
Ergime
Erime
Başlangıcı
Erime
Bitişi
Erime Durak
Noktası
Zaman t (sn)
Malzeme Bilimi Slaytları
4/41
Katılaşma
Eriyik çevresinden ısı alındığında ve alınan bu enerji aslında titreşim hareketi yapan
parçacıklara ait olduğundan,

Bunların; Kinetik enerjisi azalır.

Katılaşma noktasına varıldığında; Hareketlilik o kadar azalır ki;

Atomlar arası çekim kuvveti tekrar etki olur ve katılaşma başlar;

Bu arada kristaller oluşur,

Bu kristallerin büyüyebilmesi için veya katılaşmanın sürmesi için; İki şart gereklidir.
Kristal Çekirdekleri
Alt Soğutma
Malzeme Bilimi Slaytları
5/41
Sıcaklık T (°C)
Katılaşma
Katılaşma
Başlangıcı
Katılaşma
Bitişi
Katılaşma Durak
Noktası
Zaman t (sn)
Malzeme Bilimi Slaytları
6/41
Katılaşma/alt soğutma
Sıcaklık katılaşma sıcaklığı altında iken; Tembelleşen atomlar, çekirdek etrafında
toplanır ve kristal kafesini oluştururlar.

Toplam atom sayısı devamlı artar, kristal büyür. Büyüme bir kristal tanesi, komşu bir
kristale deyinceye kadar devam eder.

Eriyikte çekirdek sayısı çoksa; İnce taneli, azsa iri taneli yapı oluşur. İstenilen yapıyı
elde etmek için; Metaller eriyik halinde iken aşılanırlar.

Örneğin : Al ile deokside edilen çelikte ince taneli katılaşmaya küçük alüminyum
oksit, alüminyum nitrat parçaları sebep olur.
Malzeme Bilimi Slaytları
7/41
Katılaşma/alt soğutma
Eriyik içindeki atomlar büyümekte olan bir kristale bağlandıklarında,
titreşim hareketi aniden azalır.

Çünkü atomlar; Kafes yapısı içerisinde sınırlı ve küçük hareket yapabilirler;
Bu durumda kinetik enerji düşer fakat kaybolmaz.

İşte; Parçacık hareketinden geriye kalan bu mekanik enerjiye kristalizasyon enerjisi denir.
Bu enerji; Eriyik içerisinde ilk kristaller oluşmaya başlamasından itibaren
az miktarda sıcaklık yükselmesine neden olur.

Sıcaklık yükselince; Katılaşma noktasının üzerine çıkılır ki, kristaller bu sıcaklıkta oluşmaya
devam edemez ve kristallerin büyümesi de durmak zorunda kalır.

Burada; Kristalin büyümesini durduran bu ısının sürekli sistemden uzaklaştırılması gerekir.
İşte; Bu ısının ortamdan uzaklaştırılarak ısının katılaşma noktası altında tutulması olayına
alt soğutma denir.
Malzeme Bilimi Slaytları
8/41
Katılaşma/tane oluşumu
Katılaşma sırasında kübik kafes birbirine dik olan üç ayrı yönde gelişir (büyür). Şayet kristal kafes
tercihen bir yönde gelişiyorsa diğer yönlerde dallar teşekkül edebilir ki bu şekle “DENDRİT” adı verilir.
Malzeme Bilimi Slaytları
9/41
Katılaşma/tane oluşumu
Dikkat edilirse
burada dendritler
oluşmuyor veya her
yönde gelişmiyor
Malzeme Bilimi Slaytları
10/41
Tane büyümesi
İRİ TANELİ YAPI
İNCE TANELİ YAPI
Malzeme Bilimi Slaytları
11/41
Termik analiz
Termik analiz’de; Her tip kristalizasyonla ilgili ısı transferi incelenir.
Birçok metal ve alaşımlar katılaşmadan sonra kristal yapılarını değiştirirler.

İşte bu olaylar sırasında; Bir değişim ısısı ortaya çıkar.

Termik analiz bu değişimlerin vuku bulduğu sıcaklıkları inceler ve tespit eder.

Termik analiz’de; metal tamamen eriyene kadar çok yavaş ısıtılır.
Bu sırada belli aralıklarla sıcaklık ölçülür.

Ardından; Çok yavaş bir soğutma başlar. Yine belli aralıklarla sıcaklıklar ölçülür.

Elde edilen veriler; T-t (Sıcaklık-Zaman) diyagramına yazılır.
Gerek ısıtma, gerekse soğutmada metalin eğrisinin yatay kısmına durak noktası denir.

Çok yavaş ısıtma ve soğutmada hemen hemen bu iki nokta birbirine eşittir.
Aradaki farka “HİSTERİSİZ” denir.

Bu iki eğri arasındaki fark durumu atomların tembel bir tabiat göstermeleri ile izah edilebilir.

Çünkü atomlar daima bulundukları durumu muhafaza etmeye çalışırlar.
Malzeme Bilimi Slaytları
12/41
Sıcaklık T (°C)
Termik analiz
KATILAŞMA
ERİME
Erime
Başlangıcı
Katılaşma
Bitişi
Erime
Bitişi
Erime Durak
Noktası
HİSTERİSİZ
Katılaşma
Başlangıcı
Katılaşma Durak
Noktası
Zaman t (sn)
Malzeme Bilimi Slaytları
13/41
Faz diyagramları
Malzemelerde atomsal mertebenin üzerinde homojen sınırlarla
ayrılmış ve özellikleri farklı olan bölgelere faz denir. Saf metaller doğal
olarak tek fazlıdır. Çünkü özellikleri farklı olmadığı için taneler ayrı bir
faz sayılmaz. Alaşımlar ise genelde çok fazlıdır.
FAZ DİYAGRAMLARI
veya
DENGE DİYAGRAMLARI
Zamanla hiçbir değişimin olmadığı durumu ifade eder.
Bu durumda aşırı derecede yavaş soğutma ve ısıtılma
ile elde edilir. Böylece şayet bir dönüşüm oluşacaksa
yeterli süre beklenmiş olur.
Malzeme Bilimi Slaytları
14/41
Sıcaklık T (°C)
Sıcaklık T (°C)
Faz diyagramları
Sıvı
Sıvı + Katı
GERİ DÖN
Sıvı
Sıvı + Katı
Katı
Katı
Zaman t (sn)
SAF METAL
Zaman t (sn)
ALAŞIM
Malzeme Bilimi Slaytları
15/41
Faz diyagramları
Denge halindeki bir sitemin durumunu belirlemek
için birbirinden bağımsız üç değişken kullanılır.
Sıcaklık
Basınç
Bileşim
Bu şartlar altında malzemenin iç yapısı değişir.
Bu değişim bilinerek istenilen amaca uygun
malzeme elde edilebilir, mekanik özellikler
değiştirilebilir.
Malzeme Bilimi Slaytları
16/41
Faz diyagramları
FAZ DİYAGRAMLARI
Sabit atmosfer basıncında alaşım yapılarının veya fazlarının sıcaklık veya
kimyasal bileşim oranına göre nasıl değiştiğini gösteren diyagramlardır.
Esasında alaşım sisteminin grafiksel gösterimidir.
Bir malzeme sisteminde fazların bileşime ve sıcaklığa bağlı olarak değişimini
gösteren diyagramlara denge diyagramları veya faz diyagramları denir.
Burada önemli olan soğuma süresinden çok, bileşime bağlı olarak faz dönüşümlerinin oluştuğu sıcaklıklardır.
Malzeme Bilimi Slaytları
17/41
Faz diyagramları
FAZ DİYAGRAMLARINDAN NERELERDE YARARLANILIR?
 Malzeme üretiminde,
 İç yapıları ve kararlılık bölgelerini saptamada,
 Isıl işlemlerde yararlanılabilir.
Faz diyagramlarından özellikle alaşımların elde edilmesinde (üretilmesinde)
yararlanılır.
Bilimsel olarak alaşımlar; En az biri metal olmak üzere çeşitli elementlerden oluşan metalsel karakterli
malzemelerdir.
Teknik tanımlamaya göre ise; Alaşımlara belli özellikler kazandırmak için katılmış elementlerden en az
iki tanesi metal olmalıdır.
Katılmış elementlere; Alaşım Elemanları denir.
Malzeme Bilimi Slaytları
18/41
Faz diyagramları
Faz diyagramlarının belirlenmesinde uygulanan bazı yöntemler
a.
Isıl analiz yöntemi: Soğuma sırasında malzeme sıcaklığının zamana göre değişimini
gösteren soğuma eğrisi elde edilir. Soğuma esnasında herhangi bir faz dönüşümü
meydana gelirse ısı açığa çıkar ve bu durumda soğuma eğrisi kırılma veya sapma
göstererek eğimi değişir.
b.
Metalografi yöntemi: Alaşım örnekleri farklı sıcaklıklara kadar ısıtılıp, dengenin
oluşması için beklenir ve sonradan hızlı soğutularak yüksek sıcaklıklardaki yapılar elde
edilir.
c.
X-Ray yöntemi: Alaşımlarda bulunan yapıların kafes yapıları ve kafes parametreleri
belirlenerek faz dönüşümleri incelenir. Basit olmasına karşın oldukça hassas bir
yöntemdir.
d.
Mikroanaliz yöntemi: Değişik ısıl işlemlerden sonra alaşımlarda oluşan fazlar elektron
mikroskobu ve elektron mikroanalizörü yardımıyla incelenerek bu alaşımların faz
diyagramları belirlenir.
Malzeme Bilimi Slaytları
19/41
Faz kuralı
Gibbs tarafından geliştirilen faz kuralı; belirli sistemdeki fazların denge halinde bulunması
için gerekli koşulları saptar. Fazların dengesini etkileyen üç etken; bileşim, sıcaklık ve basınç
idi. Laboratuardaki deneylerde basınç sürekli sabit tutulduğundan ihmal edilir.
Serbestlik Derecesi
F+S=B+2
Faz Sayısı
Sabit Basınçta
Bileşen Sayısı
F+S=B+1
S = 0 Katılaşma Sahanlığı (Katılaşma esnasında sıcaklık sabit kalır.)
S ≠ 0 Katılaşma Aralığı (Katılaşma esnasında sıcaklık düşer.)
Malzeme Bilimi Slaytları
20/41
Faz kuralı
P-q arası
II
II
I
p
p
O noktası
Sıvı
I
Sıvı + 
q
Tö
O
q

y
β
+β
F=2 (+)
B=2 (A+B)
F=3 (++Sıvı)
F+S=B+1
B=2 (A+B)
2+S=2+1
%A
%B
F+S=B+1
S=1
3+S=2+1
Katılaşma Aralığı
S=0
Katılaşma Sahanlığı
Malzeme Bilimi Slaytları
21/41
Faz diyagramından sağlanan bilgiler
1.Fazların Türü :
Sıvı
T
1
Katı+Sıvı2
1.Sıvı
2.Sıvı+Katı
3.Katı
Katı
3
B0 B
A
2.Fazların Bileşimi (Bağ Çizgisi Kuralı) :
1
Sıvı
Katı+Sıvı
T
1 (veya 3) noktasında %B0 sıvı (veya
katı ) olduğundan bunlardaki mevcut A
2
atomları yüzdesi %A0=%100-%B0 ‘dan
Katı
kolaylıkla bulunabilir.
3
A
B0
B
Malzeme Bilimi Slaytları
22/41
Faz diyagramından sağlanan bilgiler
Ara bölgede;
1
T
a
T1
Bağ çizgisi
Sıvı
b
2
3
Katı
B1
B0
B2
A
B
T1 sıcaklığında katı faz en çok %A2 kadar A
yani 100-B2 veya en az %B2 kadar B atomu
içerebilir.
↓O halde
(a-b) bileşim aralığında katı fazın bileşimi
daima %B2 olur.
↓
(a-b ) bağ çizgisi üzerinde bu çizginin liküdüs
eğrisini kestiği noktanın bileşim ekseni
üzerindeki değeri sıvı fazın bileşimini,solidüz
eğrisini kestiği noktanınki da katı fazın
bileşimini verir.Bu şekilde uygulanan bu
yönteme bağ çizgisi kuralı denir.
Birbirini sınırsız oranda eriten bir
ikili sistemin denge diyagramı
Malzeme Bilimi Slaytları
23/41
Faz diyagramından sağlanan bilgiler
3.Fazların Miktarı (Levye Kuralı):
1
T
a
Sıvı
İki fazlı bölgede→% B0 bileşiminde P0 gram alaşımı 2
noktasında ;
b
2
Sıvı fazın ağırlığı Ps katı fazın ağırlığı Pk olsun.
P0=Ps+Pk olur.
Bağ çizgisi kuralıyla;%B1 sıvı faz %B2 katı faz vardır.
↓
P0 gram alaşımda B atomları toplam ağırlığı;
3
Katı
B1
A
B0
B2
% B0
.P0 ...........(1)
100
B
Tek fazlı bölgede mevcut fazın miktarı alaşım
miktarına eşittir.
Ps gram sıvıda B atomları ağırlığı;
% B1
.Ps
100
Pk gram katıda B atomları ağırlığı;
% B2
.Pk
100
Malzeme Bilimi Slaytları
24/41
Faz diyagramından sağlanan bilgiler
% B0
% B1
% B2
.P0 
.Ps 
.Pk ................(2)
100
100
100
B B
Sıvı fazın miktarı;
Ps  2 0 .P0 ..............(3)
B2  B1
Katı fazın miktarı;
Pk  P0  PS
(1) ve (2)’den;
P0=100 gr. Alınırsa Ps ve Pk
doğrudan sıvı fazın ve katı fazın
miktarlarını yüzde olarak verirler.
İşte bu denkleme levye kuralı denir.
a
2
k
b
Belirli bir fazın bağıl miktarının bağ çizgisinin
l
(2) alaşım noktasının karşı tarafındaki kolunun
Ps
P0
Pk
10
40
50
toplam boya oranına eşit olduğu sonucuna
varılır.Buna levye kuralı denir.
50  40
Ps 
.100  25  %25..sııv..%75...katı
50  10
Malzeme Bilimi Slaytları
Ps 
k
.100
l
25/41
Faz diyagramından sağlanan bilgiler
Faz diyagramları yardımı ile belirli sıcaklıktaki alaşım hakkında aşağıdaki bilgiler
elde edilebilir.
 Hangi fazlardan oluştuğu,
 Birden fazla faz var ise bunların bileşimleri,
(eğer sistem tek fazlı ise bunun bileşimi alaşımınki ile aynıdır),
 İki fazlı olanlarda fazların yüzde miktarları,
(tek fazlı olanlar için bu % 100 ‘dür),
 Serbestlik derecesi.
Malzeme Bilimi Slaytları
26/41
Faz diyagramından sağlanan bilgiler
Örnek: Şekildeki faz diyagramına göre soğuyan L alaşımının T sıcaklığındaki durumunu inceleyiniz.
L alaşımı

T
a
k
x
Faz Sayısı
2.
X noktasının bileşimi
F=2 (+)
% 20 B olduğuna göre % 80 ‘i A ‘dır.

b
+
1.
z noktasının bileşimi
z
% 70 B olduğuna göre % 30 ‘u A ‘dır.
3. Fazların bileşimi kaldıraç (levye) bağıntısı ile belirlenir.
12
A
20
40
70
k noktasına göre kolların dengesi yazılırsa.
77
B
.a=.b yazılır. Ayrıca +=%100 olmak zorundadır.
b
   .( ) bu değer ikinci denklemde yerine konursa
a

a=40-20=20
b=70-40=30
a+b=50
Yerine konursa
a
b
.%100......ve....... 
.%100
ab
ab
=%60
ve
bulunur.
=%40 bulunur.
Malzeme Bilimi Slaytları
27/41
Denge halleri
İki bileşenli alaşımlar için denge halleri;
1.
Bileşenleri sıvı durumda birbiri içerisinde her oranda veya tamamen çözünen alaşımlar
a. Bileşenleri katı durumda her oranda çözünen alaşımlar
b. Bileşenleri katı durumda çözünemeyen alaşımlar: ötektik dönüşüm
c. Bileşenleri katı durumda kısmen çözünen alaşımlar
d. Ara faz içeren alaşımlar
e. Peritektik dönüşüm içeren alaşımlar
2.
Bileşenleri sıvı durumda birbiri içerisinde kısmen çözünen alaşımlar: monotektik
3.
Bileşenleri sıvı ve katı durumda birbiri içerisinde hiç çözünemeyen alaşımlar
4.
Katı hal dönüşümleri
a. Allotropik dönüşüm
b. Düzenli-düzensiz dönüşüm
c. Ötektoid dönüşüm
d. Peritektoid dönüşüm
Malzeme Bilimi Slaytları
28/41
Denge halleri
1. Sıvı ve katı durumda birbiri içerisinde her oranda veya tamamen çözünen alaşımlar
%100 A
%80 A
%0 B
%20 B
Likidüs
%50 A
%50 B
%20 A
TA
Sıvı Çözelti
T
%80 B
Sıvı + Katı
Çözeltisi
%0 A
%100 B
T1
Solidüs
TB
Katı Çözelti
(α-katı çözelti)
0
100
A
25
75
50
50
75
25
100
0
B
B
A
%B
Malzeme Bilimi Slaytları
29/41
Denge halleri
2. Sıvı durumda birbiri içerisinde her oranda çözünen, katı durumda ise birbiri içerisinde hiç
çözünemeyen alaşımlar
Teknik manada birbiri içerisinde
çözünemeyen iki metal yoktur.
A nın ergime
noktası
Sıvı çözelti
B nin ergime
noktası
Likidüs
Sıvı+KatıA
A metaline B metali katıldığında
katılama daha düşük sıcaklıklarda
başlar (Raoult prensibi).
Sıvı+KatıB
TÖ
Solidüs
Her iki metal katılaşma sıcaklığını
düşürdüğünden katılaşma başlama
noktalarının birleşmesi ile elde edilen
liküdüs eğrisini bir minimumdan
geçmesi gerekir.
Ötektik nokta
Katı A+Katı B
A
B
%B
Ancak bazı durumlarda çözünürlük
çok kısıtlı olduğundan pratik amaçlı
olarak bazı metallerin birbiri içerisinde
çözünemedikleri kabul edilir. Saf A ve
B metallerinin katılaşma sıcaklıkları
saf metal gibi davranış gösterir.
U sıcaklığına ötektik sıcaklık,
dönüşümede
ötektik
dönüşüm
denir.
Malzeme Bilimi Slaytları
30/41
Ötektik yapı
Malzeme Bilimi Slaytları
31/41
Denge halleri
3. Sıvı durumda birbiri içerisinde her oranda çözünen, katı durumda ise birbiri içerisinde
kısmen çözünemeyen alaşımlar
Yandaki şekilde A ve B bileşenleri ancak
sınırlı
olarak
tek
fazlı
yapılar
oluşturmaktadırlar bu alanlar  ve β
alanlarıdır.
% 100 Ötektik
Reaksiyon
Sıvı
Burada , A’ca zengin ve özellikleri A’ya
yakın olan fazdır ve β, B’ce zengin ve
özellikleri B’ye yakın olan fazdır.
Sıvı + 

+β
0
25
50
β
Ötektik
nokta
75
%A
Ötektik Altı
Ötektik Üstü
Bu iki fazın arasında bu iki fazın bir arada
(+β) dengede olduğu görülmektedir. Bu
şekilde katılaşan sistemlere Al-Si, Pb-Sn,
Cd-Bi, alaşımları örnek olarak verilebilir.
İşte diyagrama adını veren ötektik
reaksiyon sıvının sabit bir Tö ötektik
100
%B sıcaklığında iki katı faza dönüşmesi
olup
( sıvı =  + β ) şeklinde gösterilir.
Malzeme Bilimi Slaytları
32/41
Denge halleri
4. Peritektik dönüşüm içeren faz sistemleri
Sabit bir Tp peritektik sıcaklığında sıvı
önceden meydana gelmiş olan bir katı
fazla reaksiyona girerek yeni bir katı faz
oluşturur.Örneğin Pt-Ag sistemi gibi.
Peritektik dönüşüm ile oluşan faz
genellikle bir arafazdır.
K
Sıvı
Sıvı+
β
Sıvı

Tp
Sıvı+
+

α
β
A
B
β
β
-Katı Fazı + Sıvı  -Katı fazı
Malzeme Bilimi Slaytları
33/41
Denge halleri
4. Sıvı durumda birbiri içerisinde kısmen çözünen iki metalin denge diyagramı; monotektik
dönüşüm
İki sıvı çözelti belirli bileşim
aralığında
birbiri
içerisinde
çözünemeyebilir. Yağ ve su gibi.
S1
TA
Birbiri içerisinde kısmen çözünen
maddelerde belirli bir karışma aralığı
oluşturur.
S1+ S2
A+S1
S2
TM
A+S2
Bir sıvı fazın soğuması sırasında
başka bir sıvı ile karı faz oluşturması
olayına monotektik dönüşüm denir.
S2+ 
TÖ

Sıvı1
Sıvı2+ Katı A
A+
B
A
%B
Malzeme Bilimi Slaytları
34/41
Denge halleri
5. Sıvı ve katı durumda birbiri içerisinde hiç çözünmeyen metalin denge diyagramı
Birbiri içerisinde çözünmeyen pek
çok metal vardır.
Sıvı A + Sıvı B
TA
Katı A + Sıvı B
TB
Katı A + Katı B
A
%B
B
Bunlar
sıvı
durumdan
soğutulduklarında, iki metalden her
biri kendi katılaşma noktasında
katılaşarak keskin temas çizgisi ile
ayrılan farklı iki tabaka oluştururlar
ve bu durumda difüzyon söz konusu
değildir.
Buna en yakın örnek alüminyumkurşun denge diyagramıdır.
Malzeme Bilimi Slaytları
35/41
Sıcaklık
Alotropi
Bir maddenin farklı sıcaklıklarda farklı kristal yapıya sahip
S
olmasına “ALOTROPİ” denir. Örneğin demir, kalay,
1539
1400
mangan ve kobalt alotropik maddedir.
-Fe
(HMK)
-Fe
(YMK)
910
Cruie Noktası (Manyetikliğin Kaybolduğu Nokta)
-Fe
Soğuma Eğrisi
768
-Fe (HMK)
Zaman
Malzeme Bilimi Slaytları
36/41
Düzenli-düzensiz dönüşüm
Katı eriyiklerde yüksek sıcaklıklarda atomların dağılışı gelişi güzeldir. Yani yer alan katı
çözeltisinde çözünen metalin atomları çözen metali kafes yapısı içerisinde düzensiz dağılım
gösterir. Bazı katı eriyiklerde yavaş soğuma sonucu çözünen metalin atomları çözen
metalin kafes yapısı içerisinde hareket ederek belirli konumlara yerleşirler. Bu şekilde
oluşan yapıya düzenli katı çözelti veya süper kafes denir. Bu kafesler belirli atom
oranlarında ortaya çıkarlar. Düzenli katı eriyikler sert ve kırılgan, düzensizler ise tok ve
sünektir.
Düzensiz katı çözelti
Düzenli katı çözelti
Malzeme Bilimi Slaytları
37/41
Diğer reaksiyon tipleri
• Ötektoid reaksiyon
Oldukça yaygın bir faz dönüşümüdür. Alotropi sonucu ortaya çıkan bir katı hal
reaksiyonudur. Aşağıdaki bağıntıdaki gibi bir dönüşüm söz konusudur.Bu reaksiyonun
ötektikten farkı sıvı faz yerine bir katı fazın gelmesidir.
-Katı Fazı  İnce Taneli (-Katı Fazı + -Katı Fazı)
Sıvı
Sıvı+γ
Sıvı+β
γ
β
γ+β
α+γ
α
A
Ötektoid nokta
α+β
%B
Malzeme Bilimi Slaytları
B
38/41
Diğer reaksiyon tipleri
• Peritektoid reaksiyon
Alotropi sonucu ortaya çıkan diğer bir katı hal reaksiyonudur. Peritektikten farkı sıvı faz yerine
bir katı fazın gelmesidir.
-Katı Fazı + -Katı Fazı  -Katı Fazı
Sıvı
Sıvı+β
Sıvı+α
α
β
Peritektoid nokta
α+γ
α+β
γ+β
γ
Malzeme Bilimi Slaytları
39/41
Diğer reaksiyon tipleri
• Ara fazlar
Sıvı
Sıvı


+
Gerçek sistemlerin çoğunda birden fazla
reaksiyon bulunur, bu durumlarda A ve B’ye
β
komşu olmayan tek fazlı bölgeler ortaya
çıkar (Şekil a ’da  bölgesi).
+β
Bunlar özellikleri A ve B bileşenlerinde çok
A
B
farklı olan sert ve kırılgan fazlardır.  alanı
çok

gibi
metaller
bir
arası
formülle
bileşik
Bunların kimyasal bileşiklerden farkı metalsel
karaktere sahip olmalarıdır.
+β
AxBy
AxBy
meydana gelmiş olur.
β
+
A
tanımlanabilirse
Sıvı
Sıvı
daralarak
B
Malzeme Bilimi Slaytları
40/41
Özet
Temel Faz Dönüşümleri
Katılaşma Dönüşümleri
Katı Hal Dönüşümleri
Katı eriyik oluşumu [ S → K ]
Polimorfik reaksiyon [ K1 → K2 ]
Ötektik reaksiyon [ S → K1 + K2 ][Ag-Cu]
Ötektoid reaksiyon [ K1 → K2 + K3 ][C-Fe]
Peritektik reaksiyon [ S + K1 → K2 ] [Cu-Zn] Peritektoid reaksiyon[ K1 + K2 → K3 ][Ag-Cu]
Monotektik reaksiyon [ S1 → S2 + K1 ] [Cu-Pb] Katı eriyikten çökelme [ K1 → K1(aşırı doy.) + K2 ]
Syntetik reaksiyon [S1 + S2 → K ] [K-Zn]
Metatektik reaksiyon [K1 → K2 +S ] [Cu-Zn]
Malzeme Bilimi Slaytları
41/41
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
3
File Size
2 944 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content