46
Prof.Dr.İrfan AY Prof.Dr.İrfan AY Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz Öğr. Gör. Fahrettin Kapusuz MAKİNE PROGRAMI MAKİNE PROGRAMI MALZEME MALZEME TEKNOLOJİSİ TEKNOLOJİSİ-I- (DERS NOTLARI) (DERS NOTLARI) Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 2008 2008-2009 2009 BALIKESİR BALIKESİR

ısıl işlemler balıkesir

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ısıl işlemler balıkesir

Prof.Dr.İrfan AYProf.Dr.İrfan AYÖğr. Gör. Fahrettin KapusuzÖğr. Gör. Fahrettin Kapusuz

MAKİNE PROGRAMIMAKİNE PROGRAMI

MALZEME MALZEME TEKNOLOJİSİTEKNOLOJİSİ--II--

(DERS NOTLARI)(DERS NOTLARI)

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

20082008--2009 2009

BALIKESİRBALIKESİR

Page 2: ısıl işlemler balıkesir

DEMİRDEMİR--KARBONKARBON(Fe(Fe--C)C)

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 2

(Fe(Fe--C)C)DENGE DİYAGRAMIDENGE DİYAGRAMI

Page 3: ısıl işlemler balıkesir

ÇELİKLERE UYGULANAN ISIL İŞLEMLER

Genel olarak ısıl işlem çelikte ;

- Tokluğu iyileştirme,- Sertliği artırma,- Sünekliliği artırma,

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 3

- Sünekliliği artırma,- Makinada işlenebilirli ği artırma,- Tane yapısını inceltme,- Artık gerilmeleri giderme- Aşınma direncini iyileştirme ,

için yapılır.

Page 4: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 4

Page 5: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 5

Saf demirdeki ısıtma soğuma diyagramı

Page 6: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 6

Hacim merkezli kübik- (αααα - Demiri = Ferrit yapı)

Page 7: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 7

Ostenit kristal yapı- yüzey merkezli kübik ve γγγγ -ostenitin mikroyapısı

Page 8: ısıl işlemler balıkesir

Ötektik nokta ( %4,3 C ve 1147 0 C) Yapı - Ledeburit

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 8

Ledeburite yapı

Page 9: ısıl işlemler balıkesir

Fe-C Denge Diyagramındaki yapılarÖtektikaltı ve ötektiküstü yapılar

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 9

Ledeburit mikroyapıÖtektiküstüL+ Fe3C

Ledeburite mikroyapıÖtektikaltıγγγγ + Fe3C+L

Page 10: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 10

Dönüşmüş ledeburite

Page 11: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 11

Sementit yapı (Fe3 C)

Page 12: ısıl işlemler balıkesir

Ötektoid noktanın yeri (%0,85 C – 7230 C)

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 12

Page 13: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 13

Perlit yapı (αααα+ Fe3C) = Ferrit (beyaz) + Sementit(siyah)

Page 14: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 14

Başka bir perlit yapısı

Page 15: ısıl işlemler balıkesir

Ötektoid noktanın üstü ve altı(% 0,85 C ve 7230 C)

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 15

Ötektoidaltı yapıFerrit+Perlit

Ötektoidüstü yapıPerlit+sementit

Page 16: ısıl işlemler balıkesir

TAVLAMA

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 16

Page 17: ısıl işlemler balıkesir

Çeliği tavlamak ne demektir?

* Çeliği belli sıcaklığa kadar ısıtmak* O sıcaklıkta bir süre tutmak,* Oda sıcaklığına tekrar getirmek.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 17

Page 18: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 18

Page 19: ısıl işlemler balıkesir

1. Gerilim giderme tavı– ( stress-relief annealing) Çelik içersinde soğuk deformasyon veya herhangi nedenle bulunan “artık gerilme” leri gidermek için 5500 – 6500 C arasında sıcaklığa ısıtmak orada bekletmek sonra da fırın dışında yavaşça soğutmak la giderilir.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 19

1.Isıtma 2. Tutma 3.Yavaş soğutma

Page 20: ısıl işlemler balıkesir

2. Tam tavlama - ( Full annealing)Isıtma Öncesi ötektoidaltı çeliğin “ östenit” yapısı tahrip olmu ştur.Siyah çizginin 100 0 C üstüne ısıtıp sonra yavaş soğuma ile orijinal yapı Ferrit ve perlitedönüş yaptırılır.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 20

1. Isıtma 2. Tutma 3. Fırında çok yavaş olarak oda sıcaklığına kadar soğutma

Page 21: ısıl işlemler balıkesir

3. Fe-C Denge diyagramında Küreselleştirme tavıbölgesi

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 21

Page 22: ısıl işlemler balıkesir

Küreselleştirme tavı – ( Spheroidizing )Ötektoidüstü çeliklerin iç yapısında “perlit ve sementit” vardır. Sementit makinada işlerken pürüz çıkartır. İyi leştirmek için küreselleştirme tavı yapılır. Böylece semen tit ve perlitik yapı bozulur, ferritik matrix’teki karbürtaneler küreselleşerek yapıda min. sertlik, max.sünekli lik,max. İşlenebilirlik elde edilir.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 22

Page 23: ısıl işlemler balıkesir

4. Yumuşatma tavlaması - (soft annealing )Karbonu yüksek olan (% C 0,9) malzemeleri işlemek zor olur.Kolay şekil değiştirilmezler bunu kolayla ş tırmak için yumu şak tav yapılır.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 23

1. Isıtma 2. Tutma (dalgalı bir şekilde) 3.Yavaş soğutma

Page 24: ısıl işlemler balıkesir

5. Normalize tavı - (normalizing )Çekiçle dövülmüş, eğme yapılmış malzemelerin iç yapısı çarpılır, sertleşir, iri taneli iç yapı olu şur.Bu tip malzeme ler aşırı gerilmi ş olup kullanmada cazip olmaktan çıkar. Ac1 ve Acm eğrilerinin 40-500 C üstünde bir sıcaklıkta Normalizasyon tavı ile düzensizlikler dengelenir,ince taneli yapıya ulaşılır.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 24

Page 25: ısıl işlemler balıkesir

Normalize tavı yapım aşamalarıParça aşağıdaki sıcaklıklara kadar ısıtılır,bu sıcaklıkta 10-20 dakika tutulur.Sonra durgun havada fırın dışında soğumaya bırakılır.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 25

1. Isıtma 2. Tutma 3. Yavaşca durgun havada soğutma

Page 26: ısıl işlemler balıkesir

SERTLEŞTİRME

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 26

Page 27: ısıl işlemler balıkesir

SERTLEŞTİRME :Bir çeliğin sertleşebilmesi için içinde %0,2 den fazla C olması gerekir.Çeliği ısıtınca ferrit /perlit yapısı mutlaka Ostenit’e döner.Sonra hızlı bir şekilde suda veya yağda soğutulur. İç yapı Martenzitedönüşünce çelik sertleşmiş olur.Martenzit a şırı sert ve kırılgan olduğundan biraz sünek hale getirmek için MENEV İŞ yapılır.Yani temperlenir.Meneviş sıcaklıları her çelik için değişik olur.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 27

Page 28: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 28

Page 29: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 29

Page 30: ısıl işlemler balıkesir

Sertleşme sonucu oluşan martenzit yapı

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 30

Martenzit, HMK yapının çarpıtılmı ş halidir. İğne yaprak şeklinde görüntüsü vardır. Sert ve kırılgandır.

Page 31: ısıl işlemler balıkesir

1. MENEVİŞLEME ( Temperleme )Menevişleme, sertleştirme işleminin hemen arkasın dan derhal yapılır.Çeliğin soğukluğu 400 C ye düşün ce hemen meneviş için ön ısıtma ile 150-4000 C ye ısıtılır.Yapı sementit ve ferrite dönüşür. Isıtmalar genelde homojen olsun diye tuz banyoların da yapılır.Burada 2 saat tutulur.Sonra havada soğutulur.Sertlik,tokluk,mukavemet ve süneklilik

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 31

soğutulur.Sertlik,tokluk,mukavemet ve süneklilik istediğimiz seviyede olur.

+

Page 32: ısıl işlemler balıkesir

2. MARTEMPERLEME bir soğutma tekniğidir. Çatla ma tehlikesi olan parçalar Ms sıcaklığının az üzerin deki bir sıcaklığa kadar hızlı soğutulur burada bir müddet tutulur. Sonra soğutulur. Bu i şleme martem perlemedenir.Bu işlem sonunda çelikteki iç gerilmeler ortadan kalkar.yapı martenzittir ama iç gerilmeleri alınmıştır.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 32

Page 33: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 33

Martenzit’in temperlenmi ş hali martemperleme olayıdır.

Page 34: ısıl işlemler balıkesir

3. OSTEMPERLEME bir soğutma tekniğidir.Mikroyapı ve mekanik özellikler açısından doğrudan perlit veya beynit yapısı elde etmek için Ms sıcaklığının az üzerin de bu iç yapılar oluşuncaya kadar bekletip soğutma işlemine ostemperlemeadı verilir.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 34

Page 35: ısıl işlemler balıkesir

JOMİNİY ÇEL İK UCU SERTLEŞTİRME TESTİ

Bu test, çeliklerin sertleşme kabiliyetini ölçen bir testtir.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 35

1. Önce 25 mm çapında ve 100 mm boyunda standart bir test numunesi hazırlanır.

2. Numune östenit bölgesinde 980 -1010 0C sıcaklığa kadar ısıtılır.

Page 36: ısıl işlemler balıkesir

3. Numune standart yerine takıldıktan sonra belli mesafeden alnına su püskürtülür.Bu su numunenin alnından az içeriye kadar gidebilir.Bir müddet beklenir.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 36

Page 37: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 37

4. Sertleştirilen çelik üzerinde belli aralıklarla uç’tan içe doğru sertlikler HRC şeklinde ölçülür.

Page 38: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 38

5. Böylece ölçülen değerler diyagrama taşınır.

Page 39: ısıl işlemler balıkesir

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 39

6. Değişik çeliklerin sertleştirme sonuçları

Page 40: ısıl işlemler balıkesir

Jominy deneyi testi videosunu izleyiniz.

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 40

izleyiniz.

Page 41: ısıl işlemler balıkesir

Bu konudan sorulacak sorular1.Çeliğe ısıl işlem niçin yapılmaz?1.Çeliğe ısıl işlem niçin yapılmaz?a)- Artık gerilmeleri giderme b)- Sertliği artırma,c)- Tokluğu iyileştirme,d)- Parçayı kesme,

2.Saf demir eritilene kadar ısıtılırsa kristal yapısı 2.Saf demir eritilene kadar ısıtılırsa kristal yapısı

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 41

2.Saf demir eritilene kadar ısıtılırsa kristal yapısı 2.Saf demir eritilene kadar ısıtılırsa kristal yapısı hangi sıcaklıklarda değişir?hangi sıcaklıklarda değişir?a)a)-- 1000100000 –– 1536153600 C deC deb)b)-- 7237230 0 -- 1000100000 C deC dec)c)-- 9119110 0 –– 1400140000 C deC ded)d)-- 60060000 -- 80080000 C deC de

Page 42: ısıl işlemler balıkesir

3.Fe-C denge diyagramında ötektik nokta ile ötektoid noktanın sıcaklıkları ve % C oranları nasıldır?a)-ötektik%4,3C -11470C Ötektoid%0,8C -7230Cb)-ötektik%1,3C -7230C Ötektoid%1,8C -9230Cc)-ötektik%3,3C -9110C Ötektoid% 0,8C -10000Cd)-ötektik%0,3C -14000C Ötektoid%2,8C -14000C

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 42

4.Ötektik noktanın altında ve üstünde hangi yapılar vardır?a)-altında - katı sementit , üstünde -katı ergiyikb)-altında - katı ferrit , üstünde -sıvı ergiyikc)-altında - katı lederbürit , üstünde -sıvı ergiyikd)-altında - katı ostenit , üstünde -sıvı ergiyik

Page 43: ısıl işlemler balıkesir

5.Ötektoid noktanın altında ve üstünde hangi yapılar vardır?a)-altında - katı sementit , üstünde -katı ergiyikb)-altında - katı perlit , üstünde -katı ostenitc)-altında - katı sementit , üstünde -katı ergiyikd)-altında - katı perlit , üstünde -katı lederbürit

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 43

6.Tavlama ne demektir?a)-çeliği ısıtma-soğutma-tutmab)-çeliği ısıtma-tutma-tekrar ısıtmac)-çeliği tutma-soğutma-tekrar ısıtmad)-çeliği ısıtma-tutma-soğutma

Page 44: ısıl işlemler balıkesir

7.Yumuşatma tavı ve normalize tavı niçin yapılır?a)-y.tavı-işlemeyi zorlaştırma, n.tavı-iri taneyi homojenleştirme ,b)-y.tavı-işlemeyi kolaylaştırma, n.tavı-iri taneyi homojenleştirmec)-y.tavı-işlemeyi zorlaştırma, n.tavı-iri taneyi irile ştirme ,d)-y.tavı-işlemeyi zorlaştırma, n.tavı-ince taneyi inceltme

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 44

inceltme 8.Gerilim giderme tavı niçin yapılır?a)- 550-6500C de tane irileştirmeb)- 550-6500C de tane inceltmec)- 550-6500C de artık gerilmeyi gidermed)- 550-6500C de iç yapıyı homojenleştirme

Page 45: ısıl işlemler balıkesir

9.Bir çeliğin sertleşebilme şartı nedir?9.Bir çeliğin sertleşebilme şartı nedir?a)-En az% 0.1C içerme-ostenite ısıtma-soğutmab)-En az% 0.2C içerme-ostenite ısıtma-soğutmac)-En az% 0.2C içerme-perlite ısıtma-soğutmad)-En az% 1.2C içerme-ostenite ısıtma-soğutma

10.Sertleşme sonucu martenzit oluşur. Bu yapı nasıl bir yapıdır ? Niçin istenmez?

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 45

bir yapıdır ? Niçin istenmez?a)- Mart. Çam iğne yapraklı – sert kırılganb)- Mart. Küresel şekilli – sert kırılganc)- Mart. Lamelli grafit – sert kırılgand)- Mart. Yumak grafit – sert kırılgan

Page 46: ısıl işlemler balıkesir

11.Meneviş veya temperleme niçin yapılır?a)- Ötektik yapma b)-Ostenit yapma c)-Ferrityapma d)- Gerilim giderme

12.Martemperleme ile Ostemperleme aynı şeymidir?a)-Evet b)-Hayır c)-hem evet hem hayır d)-Hiçbiri

13)- Jominy sertlik testi hangi amaç için yapılır?

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 46

13)- Jominy sertlik testi hangi amaç için yapılır?a)- Ferrit yapı kazandırma,b)- Sementit yapı kazandırma,c)- Ostenit yapı kazandırma,d)- Martenzit yapı kazandırma