Bu sitede bulunan yazılar memnuniyetsizliğiniz halınde olursa bizimle iletişime geçiniz ve o yazıyı biz siliriz. saygılarımızla

    demir karbon denge diyagramı

    1 ziyaretçi

    demir karbon denge diyagramı bilgi90'dan bulabilirsiniz

    Demir - Karbon Denge Diyagramı - Etna Çelik

    Demirin en önemli alaşım elementi karbondur. Demir Karbon Denge Diyagramında %2.06 C içeriğe kadar olan demir esaslı alaşımlar çelik olarak adlandırılmaktadır. %0,35 miktarına kadar çelikler sertleştirilemez iken, bu değerin üzerinde karbon içeren çelikler sertleştirilebilmektedirler.

    %2.06’dan daha fazla karbon içeren demir esaslı alaşımlar gevrek davranış gösterdiklerinden normalde şekillendirilememektedirler. Bu nedenle döküm şeklinde kullanılırlar. Bunlara da Dökme Demir denir.

    Karbon, demir içinde ya elementel karbon ( grafit ) ya da demir ile kimyasal bileşik yapmış Fe3C ( sementit ) olarak iki şekilde bulunmaktadır. Bu nedenle demir-karbon alaşımlarında kristalizasyon ilişkileri, birbirinden farkı çok az olan iki denge diyagramı ile gösterilmektedir; demir karbür ve demir-grafit sistemi. ( Fe-C ). Fe-Fe3C yarı kararlı ( metastabil ) ve Fe-C ise kararlı ( stabil ) sistem oluşturmaktadır. Fe-Fec3C için Demir-Karbon denge diyagramında sol taraf % 100 Fe, sağ taraf ise %100 Fe3C ( %6.67C sınırını oluşturmaktadır.)

    %6.67’den fazla karbon içeren alaşımlar teknik açıdan önem taşımamaktadır. Sementitin rombik birim kafeste 4 molekül Fe3C, yani 12 demir ve 4 karbon atomu bulunmaktadır. Yapısı oldukça sert ( 800 HV ) ve yoğunluğu demirden düşüktür.

    Oda sıcaklığında manyetik ve 215°C ‘nin üzerinde ise manyetik değildir. Daha yüksek sıcaklıklarda Fe3C, Fe ve C’ye ayrıştığı için, gerçek ergime noktası tam olarak bilinmemektedir.

    Ferrit ve sementit içeren ötektoid bileşim perlit olarak adlandırılmaktadır. Perlit, tam ötektoid bileşimde ( 0.8 C ), östenit ergiyiğinin soğuma sürecinde ayrışması ile oluşmaktadır. Dönüşmemiş ledeburit, östenit socaklığında katılaşması sonucu oluşmaktadır.

    Dönüşmüş ledeburit ise %51.4 östenit içeren dönüşmemiş ledeburitin soğuma sürecinde 723°C perlite ayrışması sonucu oluşmaktadır. Sementit bağımsız bir mikroyapı bileşeni olarak 3 farklı şekilde, ancak aynı kimyasal bileşimde ortaya çıkmaktadır.

    Demir Karbon Denge Diyagramı ve Sementit Çökelmesi

    Demir Karbon denge diyagramında CD eğrisi boyunca birincil sementit, ES Eğrisi boyunca ikincil sementit ve PQ eğrisi boyunca da üçüncül sementit çökelmektedir. Birincil sementit ergiyikten birincil faz olarak, ikincil sementit östenit kristallerinin tane sınıflarında segregasyon olarak ve üçüncül sementit ise ferrit kristallerinin sınırlarında segregasyon olarak oluşmaktadır.

    Bu diyagramda çelik köşesinde yavaş soğuma sürecinde ötektoid reaksiyon sonucu ortaya çıkan ürünlerden biri ferrit, diğeri ise sementittir. İnce taneli ve heterojen karakteristik karışıma sahip olan bu yapı perlit olarak adlandırılmaktadır.

    Demir-Karbon alaşımlarının östenit ergiyiği, ani soğtma şartlarında bile tamamen dönüşüm sağlanamamakta ve oda sıcaklığında kararlı olarak artık östenit görülmektedir. Östenitin büyük bir kısmı ise ani soğutma sırasında yarı kararlı bir ara durum olan martenzite dönüşmektedir.
    Denge diyagramının çelik kısmı tam ötektoid ( perlitik ) çelik, ötektoidaltı ve ötektoid üstü çelik olarak gruplandırılmaktadır. Ötektoid altı çelikler karbon oranı % 0.8’in altında, ötektoid üstü çeliklerde ise % 0.8 – 2.06 aralığındadır.

    Tam ötektoid çelikler % 0.8 C içermektedirler. Karbon, östenit alanını genişletirken, ferrit alanını daraltmaktadır. Karbon içeren demirin soğuma veya ısıtma eğrilerinde PSK üzerinde östenit perlit dönüşümünü veya ES eğrisi boyunca östenit ergiyik kristallerin çözünürlük değişimini gösteren başka belirgin noktalar da ortaya çıkmaktadır.

    Östenit ve Ferrit Sahalarını Etkileyen Elementler

    Demire katılan alaşım elementlerinin etkisinin tipik göstergesi, ferrit veya östenit yapıcılığıdır. Ferrit yapısı elementler östenit yapıcı elementlere göre ferritte daha iyi çözünen elementlerdir. Tersi durum östenit yapısı elementler için de geçerlidir.

    Östenik içinde çözünme ısısı ile ferrit içinde çözünme ısısı arasındaki fark pozitif olursa X elementinin ferrit içinde çözünürlüğü östenit içindeki çözünürlüğünden daha fazladır. Bu durum denge diyagramında, artan X elementi ile ferritin en kararlı olduğu sıcaklık aralığının genişlemesi ve östenit alanının da daralması ile kendini gösterir. Aşağıda ferrit ve östenit sahalarını etkileme türleri verilmiştir;

    • Östenit Alanını Tam Açık Yapan Elementler : Ni, Mn, Co, Pt
    • Östenit Alanını Kısmen Açık Yapan Elementler : C, N, Cu, Zn, Au
    • Ferrit Alanını Tam Açık Yapan Elementler : Cr, Al, Si, P, Ti, V, Mo, W
    • Ferrit Alanını Kısmen Açık Yapan Elementler : Nb, Ta, Zr, Hf, Ce

    Yazı kaynağı : www.etnacelik.com.tr

    Demir-karbon denge diyagramı

    Metalurji biliminde faz terimi, fazın belirli bir kimyasal bileşime, farklı bir atomik bağ ve element düzenine sahip olduğu fiziksel olarak homojen bir madde durumunu belirtmek için kullanılmaktadır. Bir alaşım içinde aynı anda iki veya daha fazla farklı faz mevcut olabilmektedir. Bir alaşım içindeki her fazın kendine özgü fiziksel, mekanik, elektriksel ve elektrokimyasal özellikleri vardır. Bir alaşımda bulunan fazlar, alaşım bileşimine ve alaşımın maruz kaldığı ısıl işleme bağlıdır. Faz diyagramları, belirli bir sıcaklıkta tutulan belirli bir alaşımda bulunan fazların grafiksel temsilleridir. Faz diyagramları, belirli bir ısıl işleme tabi tutulmuş bir alaşımda meydana gelen faz değişikliklerini tahmin etmek için kullanılabilmektedir. Bu önemlidir çünkü bir metal bileşenin özellikleri metalde bulunan fazlara bağlıdır. Faz diyagramları, belirli bir bileşime sahip alaşımların seçimi ve belirli özellikler üretecek ısıl işlem prosedürlerinin tasarımı ve kontrolü için metalurji uzmanları tarafından kullanılmaktadır. Ayrıca kalite sorunlarını gidermek için kullanılırlar.[1]

    Demir-Karbon denge diyagramı dönüşümler[değiştir | kaynağı değiştir]

    Peritektik dönüşüm bir katı ve beraberinde bir sıvı fazın bileşip katı form oluşturmasıdır.

    Ötektik dönüşüm bir sıvının iki ayrı katıya dönüşmesi durumudur.

    Ötektoid nokta bir katının iki ayrı katı faza dönüşmesidir.

    Fazlar[değiştir | kaynağı değiştir]

    Perlit, %0.80 C içeren ötektoid karışımdır ve 723°C' de çok yavaş soğuma ile oluşmaktadır. Ferrit ve sementitin çok ince bir levhası veya lamel karışımıdır. Beyaz ferritik arka plan veya matris, ince sementit plakaları (koyu) içermektedir.[2]

    Östenit, demirde çözünmüş bir arayer katı karbon çözeltisidir. Yüksek şekillendirilebilirlik, ısıl işlemlerin çoğu bu tek faz ile başlamaktadır. Normalde oda sıcaklığında stabil değildir. Ancak belirli koşullar altında oda sıcaklığında östenit elde etmek mümkündür.[2]

    Ferrit, α katı çözelti olarak bilinmektedir. α demirde çözülmüş az miktarda karbonun arayer katı çözeltisidir. 910 derecenin altında kararlı demir formu 723oC' de maksimum çözünürlük %0.025 C' dir ve oda sıcaklığında sadece %0.008 C çözünmektedir. Diyagramda görünen en yumuşak yapıdır.[2]

    Sementit veya demir karbür, Fe3C olarak % 6,67 C içerdiğinden, çok sert, kırılgan demir ve karbon intermetalik bileşiğidir.[2]

    Diyagramda görünen en sert yapıdır, erime noktası tam olarak bilinmemektedir. Kristal yapısı ortorombiktir. Düşük çekme mukavemetine (yaklaşık 5.000 psi) sahiptir, ancak yüksek basınç mukavemetine sahiptir.[2]

    Ledeburit, östenit ve sementitin ötektik karışımıdır. Yüzde 4,3 C içerir ve 1147°C' de oluşmaktadır.[2]

    Demirde bulunan kristal kafes yapıları[değiştir | kaynağı değiştir]

    Demir, farklı allotroplarını kullanarak pek çok farklı uygulamada kullanılmaktadır. 4 allotrop demir vardır:

    Bunlardan alfa, gama ve delta demirin tümü atmosfer basıncında bulunurken epsilon yalnızca yüksek basınçlarda bulunmaktadır.[3]

    Alfa demir[değiştir | kaynağı değiştir]

    Alfa demir , erimiş demir 910°C' ye soğutulduğunda oluşan hacim merkezli kübik bir allotroptur. Sadece küçük karbon konsantrasyonlarını çözebilmektedir. Çelik bir demir-karbon alaşımı olduğundan, alfa-demirden yapılan çelik düşük karbonlu bir çeliktir. Bu çelik türü sünektir ve tellerde kullanılmaktadır. Alfa demir en yüksek hacmi içerir ve üç atmosferik allotroptan en az yoğun olanıdır. Alfa demir aynı zamanda oda sıcaklığında bulunan en kararlı demir şeklidir.[3]

    Gama demir[değiştir | kaynağı değiştir]

    Gama demiri , erimiş demir 1392°C'ye soğutulduğunda oluşan yüzey merkezli kübik bir allotroptur. Bu form en düşük hacme sahiptir ve en yoğun olanıdır. Yüzey merkezli kübik kristal yapı, birbirine bağlı bir demir atomu küpüne sahiptir ve küpün her yüzünde birbirine bağlı demir atomları vardır.[3]

    Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]

    Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

    Yazı kaynağı : tr.wikipedia.org

    Demir-Karbon Denge Diyagramı

    Demir-Karbon Denge Diyagramı

    Çeliğin metalurjik yapısı hem sıcaklıkla hem de Karbon (C ) oranı ile değişir. Bu değişimin diyagramına Demir-Karbon Denge Diyagramı – Fe-C Denge Diyagramı ya da Faz Diyagramı denir.

    Faz Diyagramı- FeC Denge Diyagramı

    Faz, kendine ait bir atom yapısına sahip ve sınırlarla çevrilmiş bir yapıdır. Çeliğin yapısı da genel olarak çeşitli fazların karışımı şeklindedir. Demir-Karbon denge diyagramı kullanılarak bu yapılarda hangi C oranını ve sıcaklıklarda oluştuğunu ve çeliğin yapısı içinde hangi oranda bulunduklarını belirlemek mümkündür.

    Tabi ki fazların yapısal farklılıkları ancak metalografik çalışma ile ayırt edilebilir.

    Ferrit ve perlitler üzerinde durmak gerekirse;

    Ferrit bir katı eriyiktir. Fe-C karışımının oda sıcaklığındaki katı eriyiğidir. Buna alfa katı eriyiği de denebilir.

    Demirin C eritme kabiliyeti soğukta oldukça düşüktür. Bu nedenle saf ferrit yapısının diyagramda düşey eksene çok yakın olduğunu hatta çakıştığını görebiliriz.

    Perlit %0,8 içeren çeliğin yapısıdır. Diğer adıyla ötektoid yapı; bir çeşit baklava gibi levhalı bir yapıdır. Gevrek sementit (FeC) levhaları arasında yumuşak ferrit dolgusu vardır.

    Karbon (C) oranı %0,8 ‘den az olan çeliklerde yapı, ferrit ve perlit fazlarının karışımıdır. Bu yapıda levhalar arası dolgu malzemesi olarak gereken ferritin fazlası, tane sınırlarında birikerek adacıklar oluşturur.



    727°C sıcaklığa kadar çelik bu yapıyı korur. Bu sıcaklıkta çelik billursal yapı yüzey merkezli küp şekline dönüşmeye başlar. Aynı zamanda ferrit ve perlit fazları birbiri içerisinde erir ve tek bir faz haline dönüşür.

    Değişikliklerin başladığı bu sıcaklığa alt kritik sıcaklık adı verilir.

    Yapısal dönüşümlerin tamamlanması bir üst sıcaklığa kadar devam eder ve buna da üst kritik sıcaklık denilir.

    Alt kritik sıcaklık sabit olmasına rağmen üst kritik sıcaklık değişkendir.

    C oranına bağlı olarak 912-727°C sınırları arasında değişir. Örneğin; %0,30 karbonlu çelik için üst kritik sıcaklık 800°C civarındadır.

    Kritik sıcaklıkların üzerinde çeliğin sahip olduğu yapıya östenit denir.

    Diğer bir ismi ile gamma katı eriyiğidir.

    Bu faz, karbonun demir içinde daha yüksek oranlarda eriyebildiği bir yapıdır ki demir-karbon denge diyagramında da alt katı eriyiğine nazaran daha geniş bir alanı kapsar.

    Genellikle alfa ve gamma katı eriyiğinin görünümleri aynıdır. Ancak elektron mikroskobu ya da x-ışını difraksiyonu ile birinin hacim merkezli küp diğerinin de yüzey merkezli küpe benzediği görülebilir.

    Aslında demir-karbon denge diyagramı, pratikte gerçekleşmemekle birlikte, sonsuz zamanda soğuma halinde elde edilebilen bir diyagramdır. Dolayısı ile gerçek koşullarda çeliğinsoğuması sırasında karşılaşılan olayları ve ortaya çıkan yapıları açıklamak için yeterli değildir.





    Yazı kaynağı : www.dokumtek.com

    Yorumların yanıtı sitenin aşağı kısmında

    Ali : bilmiyorum, keşke arkadaşlar yorumlarda yanıt versinler.

    Yazının devamını okumak istermisiniz?
    Yorum yap