Transcript Katı eriyik oluşumu

Katı eriyik oluşumu
• Sıvı eriyikten katı eriyik oluşumu belirli bir
sıcaklık aralığında tamamlanır ve sonuçta
tek bir katı faz meydana gelir.
Sıvı
Sıvı
α
α
1300 °C bakır nikel alaşımı
ağırlıkça %47 Cu %53
Ni ‘den oluşmaktadır.
a) Katı fazdaki bakır ağırlık
yüzdesi?
b) Sıvı ve katı fazların
ağırlık yüzdeleri nedir?
1300 °C bakır nikel alaşımı
ağırlıkça %47 Cu %53
Ni ‘den oluşmaktadır.
a) Katı fazdaki bakır ağırlık
yüzdesi?
Sıvı fazda :
%45 Nikel %55 Bakır
Katı fazda:
45
53
58
%58 Nikel %42 Bakır
1300 °C bakır nikel alaşımı
ağırlıkça %47 Cu %53
Ni ‘den oluşmaktadır.
b) Sıvı ve katı fazların
ağırlık yüzdeleri nedir?
Sıvı fazın ağırlık oranı:
Xs 
58  53
5

 0,38 %38
58  45
3
Katı fazın ağırlık oranı:
45
53
58
Xk 
53  45 8
  0,62 %62
58  45 13
Ötektik reaksiyon:
• Birbirini sınırlı oranda eriten bazı
sistemlerin belirli bir bileşimdeki alaşımları
sabit sıcaklıkta katılaşır ve ötektik
reaksiyon sonucu sıvı faz aynı anda iki
ayrı katı faza dönüşür.
Aşağıdakiler için faz analizi
yapınız
a)183 °C ‘de ötektiğin
hemen altındaki ötektik
bileşimde
b) %40 Sn ve 230 °
sıcaklıkta
c) %40 Sn ve 183 °+ΔT
sıcaklıkta
d) %40 Sn ve 183 °-ΔΤ
sıcaklıkta
a)183 °C ‘de ötektiğin
hemen altındaki ötektik
bileşimde
Bulunan Fazlar:
α
β
Fazların Bileşimi:
%18,3 Sn
%97,8 Sn
Fazların Miktarı:
18,3
61,9
% 
97,8
α
β
97,8  61,9
61,9  18,3
 %45 % 
 %55
97,8  18,3
97,8  18,3
b) %40 Sn ve 230 °
sıcaklıkta
Bulunan Fazlar:
α
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%15 Sn
%48 Sn
Fazların Miktarı:
15
48
% 
48  40
 %24
48  15
%S 
40  15
 %76
48  15
c) %40 Sn ve 183 °+ΔT
sıcaklıkta
Bulunan Fazlar:
α
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%18,3 Sn
%61,9 Sn
Fazların Miktarı:
18,3
% 
61,9
61,9  40
 %50
61,9  18,3
%S 
40  18,3
 %50
61,9  18,3
d) %40 Sn ve 183 °-ΔΤ
sıcaklıkta
Bulunan Fazlar:
α
β
Fazların Bileşimi:
%18,3 Sn
%97,8 Sn
Fazların Miktarı:
18,3
% 
97,8
97,8  40
 %72
97,8  18,3
% 
40  18,3
 %28
97,8  18,3
%30 Sn - %70 Pb içeren 1
kg alaşım 300 °C ‘den
yavaşça
soğutulmaktadır,
aşağıdakileri hesaplayın.
a)230 °C’deki ötektik öncesi
alfa ve sıvının ağırlık
yüzdesi
b) Ötektik sıcaklığın hemen
üstündeki sıvının ve
ötektik öncesi alfanın
ağırlık yüzdesi ile bu
fazların kg cinsinden
ağırlıkları
c) Ötektik sıcaklığın hemen
altında Ötektik
tepkimeyle oluşan alfa
ve betanın kg cinsinden
ağırlıkları
a)230 °C’deki ötektik öncesi
alfa ve sıvının ağırlık
yüzdesi
Bulunan Fazlar:
α
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%12 Sn
%40 Sn
Fazların Miktarı:
12
97,8
% 
40  30
 %36
40  12
%S 
30  12
 %64
40  12
b) Ötektik sıcaklığın hemen üstündeki
sıvının ve ötektik öncesi alfanın
ağırlık yüzdesi ile bu fazların kg
cinsinden ağırlıkları
Bulunan Fazlar:
α
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%18,3 Sn
%61,9 Sn
Fazların Miktarı:
18,3
% 
61,9
61,9  30
 %73
61,9  18,3
%S 
α ‘nın ağırlığı:
 kg   1kg * 0,73  0,73kg
Sıvı ‘nın ağırlığı:
S kg   1kg * 0,27  0,27 kg
30  18,3
 %27
61,9  18,3
c) Ötektik sıcaklığın hemen altında
Ötektik tepkimeyle oluşan alfa
ve betanın kg cinsinden
ağırlıkları
Bulunan Fazlar:
α
β
Fazların Bileşimi:
Ötektik
dışı α
%18,3 Sn
β
Fazların Miktarı:
Ötektik α
18,3
α ‘nın toplam ağırlığı:
 kg   1kg * 0,85  0,85kg
%97,8 Sn
% Top 
97,8
Ötektik α ‘nın ağırlığı:
 ötektik   top   ötektiköncesi
 ötektik  0,85  0,73  0,12kg
97,8  30
 %85
97,8  18,3
% 
β ‘nın ağırlığı:
 kg   1kg * 0,15  0,15kg
30  18,3
 %15
97,8  18,3
Ağırlıkça %10 Si içeren 1
kg. Al-Si alaşımı için
aşağıdaki soruları
cevaplandırın:
a)Sıvı alaşım soğurken ilk
katı çekirdeklerinin
oluşmaya başladığı sıcaklık
nedir?
b)Alaşım hangi sıcaklıkta
tamamen katılaşır?
c)Ötektik dışı faz hangisidir
ve miktarı (gram olarak)
nedir?
d)576 °C sıcaklıkta bulunan
fazlardaki Si miktarı (kg
olarak) nedir?
Ağırlıkça %10 Si içeren 1
kg. Al-Si alaşımı için
aşağıdaki soruları
cevaplandırın:
a)Sıvı alaşım soğurken ilk
katı çekirdeklerinin
oluşmaya başladığı sıcaklık
nedir?
600°C
Ağırlıkça %10 Si içeren 1
kg. Al-Si alaşımı için
aşağıdaki soruları
cevaplandırın:
b)Alaşım hangi sıcaklıkta
tamamen katılaşır?
577°C
Ağırlıkça %10 Si içeren 1
kg. Al-Si alaşımı için
aşağıdaki soruları
cevaplandırın:
c)Ötektik dışı faz hangisidir
ve miktarı (gram olarak)
nedir?
Ötektik dışı faz α dır.

12,6  10
 0,236kg
12,6  1,6
Ağırlıkça %10 Si içeren 1
kg. Al-Si alaşımı için
aşağıdaki soruları
cevaplandırın:
d)576 °C sıcaklıkta bulunan
fazlardaki Si miktarı (kg
olarak) nedir?
α ve β fazları vardır.
α‘ da Si %1,6 dır.
α miktarı 
100  10
 0,915kg
100  1,6
α ‘da Si miktarı
1,6
0,915 *
 0,0146 kg
100
β‘da Si %100
10  1,6

β miktarı 100  1,6  0,085kg
β‘da Si 0,085 kg
%50 Sn içeren 1 kg alaşım
300 °C ‘den yavaşça
soğutulmaktadır,
aşağıdakileri hesaplayın.
a)200 °sıcaklıkta bulunan
fazların bileşimi nedir?
b) Bu fazların ağırlıkça miktarı
(% olarak) nedir?
c) 100 °C sıcaklıkta bulunan
fazların bileşimi nedir?
d)Bu fazların ağırlıkça miktarı
(% olarak) nedir?
%50 Sn içeren 1 kg alaşım
300 °C ‘den yavaşça
soğutulmaktadır,
aşağıdakileri hesaplayın.
a)200 °sıcaklıkta bulunan
fazların bileşimi nedir?
α ve Sıvı faz vardır.
α ‘da %18 Sn
Sıvı’da %54 Sn
%50 Sn içeren 1 kg alaşım
300 °C ‘den yavaşça
soğutulmaktadır,
aşağıdakileri hesaplayın.
b) Bu fazların ağırlıkça miktarı
(% olarak) nedir?
54  50
*100  %11,1
54  18
50  18
S
*100  %88,9
54  18

%50 Sn içeren 1 kg alaşım
300 °C ‘den yavaşça
soğutulmaktadır,
aşağıdakileri hesaplayın.
c) 100 °C sıcaklıkta bulunan
fazların bileşimi nedir?
α ve β faz vardır.
α ‘da %5 Sn
β’da %99 Sn
%50 Sn içeren 1 kg alaşım
300 °C ‘den yavaşça
soğutulmaktadır,
aşağıdakileri hesaplayın.
d)Bu fazların ağırlıkça miktarı
(% olarak) nedir?
99  50
*100  %52,1
99  5
50  5

*100  %47,9
99  5

Peritektik reaksiyon:
• Katılaşma süresinde bir arada bulunan sıvı
fazla katı fazın sabit sıcaklıkta başka bir
katı faza dönüşmesine peritektik
reaksiyondenir.
Aşağıdakiler için faz analizi
yapınız
a)%42,4 Αg 1400 °C ‘de
b) %42,4 Αg 1186 +ΔT °C’de
c) %42,4 Ag 1186 -ΔT °C’de
d) %60 Ag ve 1150 °C’de
Aşağıdakiler için faz analizi
yapınız
a)%42,4 Ag 1400 °C ‘de
Bulunan Fazlar:
α
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%7 Ag
%55 Pt
Fazların Miktarı:
7
55
% 
55  42,4
 %26
55  7
%S 
42,4  7
 %74
55  7
Aşağıdakiler için faz analizi
yapınız
b) %42,4 Ag 1186 +ΔT °C’de
Bulunan Fazlar:
α
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%10,5 Ag
%66,3 Ag
Fazların Miktarı:
10,5
66,3
% 
66,3  42,4
42,4  10,5
 %43 % S 
 %57
66,3  10,5
66,3  10,5
Aşağıdakiler için faz analizi
yapınız
c) %42,4 Ag 1186 -ΔT °C’de
Bulunan Fazlar:
β
Fazların Bileşimi:
%42,4 Ag
Fazların Miktarı:
  %100
Aşağıdakiler için faz analizi
yapınız
d) %60 Αg ve 1150 °C’de
Bulunan Fazlar:
β
Sıvı
Fazların Bileşimi:
%48 Ag
%77 Ag
Fazların Miktarı:
48
77
% 
77  60
 %59
77  48
%S 
60  48
 %41
77  48
Katı eriyikten çökelme:
• Tek fazlı bir katı eriyik soğurken belirli bir sıcaklık
düzeyinde doymuş hale gelir.
•Bu doyma noktasında katı eriyikte bulunan
yabancı atomların bir kısmı ayrışarak ikinci bir
faz halinde çökelir. Çökelen fazın miktarı sıcaklık
düştükçe artar.
•Uygulamada bu çökelen fazın miktarı, çökelme
yeri ve büyüklüğü kontrol edilerek daha yararlı
yapılar oluşturulabilir.Aluminyum alaşımlarına
uygulanan yaşlanma sertleşmesi işlemi bu
gerçeğe dayanır.
Katı eriyikten çökelme:
%10 Sn içeren 1 kg alaşım 150
°C ‘den 100°C ‘ye yavaşça
soğutulmaktadır. Sıcaklık
100 C olduğunda kaç kg β
çökelir?
%10 Sn 200 C’de
Bulunan Fazlar:
α
Fazların Bileşimi:
%10 Sn
Fazların Miktarı:
%a  %100
%10 Sn 100 C’de
Bulunan Fazlar:
α
5
98
Fazların Bileşimi:
β
%10 Sn 200 C’de
α
 kg  1kg *1  1kg
 kg   1kg * 0,06  0,06kg
%5 Sn
%98 Sn
Fazların Miktarı:
%10 Sn 100 C’de
 kg   1kg * 0,94  0,94kg
β
α
β
% 
98  10
 %94
98  5
% 
10  5
 %6
98  5
A’nın erime noktası 700 C
B’nin erime noktası 1000 C
Ötektik sıcaklık 500 C
Sıvı
Ötektik sıcaklıkta sıvının
bileşimi %30 A %70 B
500 C ‘de eritme kabiliyeti
Sıvı+β
α+Sıvı
β
α
A’nın içinde B %15
B’nin içinde A %20
α+β
70 C ‘de eritme kabiliyeti
A’nın içinde B %10
B’nin içinde A %8