close

Enter

Log in using OpenID

Plastik Şekil Verme-5

embedDownload
MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER
Malzemelerin mekanik özelliği başlıca kimyasal bileşime ve içyapıya
bağlıdır. Malzemelerin içyapısı da uygulanan mekanik ve ısıl
işlemlere bağlı olduğundan malzemelerin mekanik özellikleri bu
işlemlerin bir fonksiyonudur. Malzemelerin mukavemetini veya
sertliğini artırmak için uygulanan işlemler şunlardır:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Soğuk İşlem
Çökelme Sertleşmeşi (Yaşlanma)
Dispersiyon Sertleşmesi
Alaşım Sertleşmesi
Tane Boyutunu Küçülterek Sertleştirme
Martenzitik Dönüşüm Sertleşmesi
Deformasyon Yaşlanması
1
SOĞUK İŞLEM
Soğuk işlem malzemeye plastik şekil verme yöntemleri ile uygulanır.
Plastik şekillendirme hem dislokasyonların hareketini sağlar, hem de
yeni dislokasyonların oluşumuna sebep olur. Soğuk işlem sonrası
mukavemetin artması deformasyon sertleşmesi nedeniyledir.
Deformasyon
sertleşmesi,
dislokasyonların
birbirleri
ve
dislokasyonların hareketini zorlaştıran engeller ile etkileşimi
sonucunda olur.
Soğuk işlem ile malzeme mukavemetindeki artış soğuk işlem miktarı
ile orantılıdır. Tavlanmış bir malzemede dislokasyon yoğunluğu 106
- 108 cm-2 civarındadır. Fazla miktarda soğuk işlem görmüş bir
malzemede ise dislokasyon yoğunluğu yaklaşık olarak 1012 cm-2
değerine ulaşmıştır.
2
Soğuk İşlem
3
Soğuk İşlem Sonrası Malzeme Özelliklerindeki Değişim
4
Soğuk işlem oranı arttıkça malzemenin akma ve çekme mukavemeti
ile sertliğinde artış, buna karşılık sünekliğinde azalma olur. Metalik
malzemelerde soğuk işlem miktarı sınırlıdır. Çünkü belirli bir soğuk
işlem miktarında malzemenin sünekliği sıfıra iner. Soğuk işlem
sırasında atom boşluklarının meydana gelmesi ve bunların
konsantrasyonun soğuk işlem miktarı arttıkça artması malzemede
çatlaklara sebep olur. Çatlak oluşumunu engellemek ve soğuk işlemle
azalan sünekliği artırmak amacıyla malzeme soğuk işlem sırasında
zaman zaman tavlanır.
Tavlama ile yüksek sıcaklıkta bir süre tutulan malzemenin soğuk
işlem yapısı bozulur. Malzeme yapısının değişimini toparlanma,
yeniden kristalleşme ve tane büyümesi olmak üzere üç safhada
incelemek mümkündür.
5
6
ÇÖKELME SERTLEŞMESİ (YAŞLANMA-Aging)
Çökelme sertleşmesi, ikinci fazın küçük tanecikler halinde matris fazı
içinde çökelmesinin sağlandığı alaşım sistemlerinde mukavemet
artırmada kullanılan en önemli sertleştirme yöntemlerinden birisidir.
Çökelmeye karşı duyarlı olan bu alaşımlar, aşırı doymuş katı eriyik
oluşturan alaşımlardır.
Aşırı doymuş katı fazdan zaman ve sıcaklık etkisi ile yeni bir fazın
çökelmesi sonucunda malzemenin sertlik ve mukavemeti artar.
Genellikle demir dışı metal ve alaşımları (Al, Ti, Mg alaşımları) ve
çok yüksek mukavemetli çelikler (Maraging çelikleri) bu yöntemle
sertleştirilirler.
7
Çökelme sertleşmesi veya yaşlandırma işlemi, faz diyagramlarında
solvüs eğrisi içeren alaşım sistemlerinde olabilir.
Sıcaklık
Solvüs eğrisi
% miktarı
8
Çökelme sertleştirmesi işlemi üç kademede yapılır. Bunlar,
1. Solüsyona alma
2. Su verme
3. Yaşlandırma kademeleridir.
Sıcaklık
α
Sıvı
Sıvı+
Sıvı+α
Çözündürme
T1
Su verme
α
α+
T2
Yapay yaşlandırma
 çökeltileri
α
Doğal yaşlandırma
A
C
%B
Aşırı doymuş α
Zaman
Katı çözeltisi
9
10
11
Dispersiyon Sertleşmesi
12
13
Alaşım Sertleşmesi
14
15
16
Tane Boyutunu Küçülterek Mukavemet Artırma
17
18
Martenzitik Dönüşüm Sertleşmesi
19
Deformasyon Yaşlanması
Az karbonlu bir çelikte deformasyon yaşlanmasının
çekme diyagramına etkisi,
A: Plastik deformasyon bölgesindeki herhangi bir X
noktasına kadar çekilmiş süreksiz akma olayı gösteren
orijinal malzeme
B: X noktasında bekletmeden tekrar y noktasına kadar
çekilmiş
C: 100 C’de tavlanıp tekrar çekilmiş
20
Bir önceki şekilde bulunan A bölgesi, herhangi bir X noktasına
çekilerek plastik deformasyona uğramış, orijinal durumda süreksiz
akma gösteren az karbonlu bir çeliğe ait çekme diyagramının bir
parçasıdır. Söz konusu X noktasında numuneye uygulanan yük
kaldırılıp gerilme sıfıra düşürüldükten sonra, Y noktasına kadar
çekme deneyi yapılırsa süreksiz akma tekrar görülmez (B bölgesi).
Ancak Y noktasında numuneye uygulanan yük kaldırılıp malzeme
oda sıcaklığında birkaç gün bekletildikten veya 100-150C
sıcaklıklarda birkaç saat tavlandıktan sonra çekme deneyi yapılırsa,
süreksiz akma olayı tekrar görülür ve akma gerilmesi Y’den Z’ye
artar (C bölgesi). Süreksiz akma olayının tekrar görülmesinin sebebi,
az karbonlu çelik içindeki karbon ve azot atomlarının yaşlanma
safhasında dislokasyonlara yayınması ile dislokasyon etrafında bir
atmosfer (Cotrell Atmosferi) meydana getirerek dislokasyonları
kilitleyip hareketlerine engel olmasıdır. Bu olaya statik deformasyon
yaşlanması denir.
21
Deformasyon yaşlanmasının uygulamada önemi çok büyüktür.
Özellikle yumuşatma tavlaması yapılmış az karbonlu çelik saclarda,
derin çekme işlemleri sırasında, süreksiz akma olayı sebebi ile
malzeme yüzeyinde pürüzler oluştuğundan deformasyon yaşlanması
istenmeyen bir olaydır. Çelikte deformasyon yaşlanmasını veya
süreksiz akma olayını gidermek veya geciktirmek için yapılan
işlemler şunlardır.
1. Ferrit fazında çözünmüş C ve N miktarlarını azaltmak için
kuvvetli karbür ve nitrür yapıcı elementleri çelik üretimi
esnasında ilave etmek. Al, Ti, V, Nb gibi.
2. Yumuşatma tavından sonra, küçük deformasyon oranlarında
(%0,5-1,5) soğuk haddelemek ve hemen kullanmak. Uygulamada
bu gaye ile yapılan haddelemeye Temper Haddesi denir.
22
Dinamik Deformasyon Yaşlanması
(Portevin-LeChatelier Etkisi)
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
Konu ile İlgili Videolar
http://www.youtube.com/watch?v=YobXFODkp5
https://www.youtube.com/watch?v=u54iTAXzOmE
https://www.youtube.com/watch?v=07HRpIpLrcM
85
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
25
File Size
2 928 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content