Fiziksel Metalurji Fiziksel Metalurji Sunu 2 FİZİKSEL METALURJİ BÖLÜM 3 Şekil 3.1. Bir T soln sıcaklığından çeşitli tutma sıcaklıklarına, T hold su verilen C 1 kompozisyonundaki alaşım Şekil 3.2. Çeşitli çökelti şekilleri; (a) Tane sınırı çökeltileri (b) Masif çökeltiler (c) Widmannstätten plakaları Şekil 3.3. (a) Çökelti kompozisyonu, C 0 ve su verme sıcaklığı T 1 ’nı gösteren faz diyagramı (b) ? çökeltisi boyunca kompozisyon profili Büyüme Kinetiği / Eşeksenli Taneler Büyüyen ?-? arayüzeyinde çözünen atom akımı arayüzeye göre şöyle yazılabilir: |arayüzeye doğru akım|=V.C ? |arayüzeyden dışarıya doğru akım|= ? INT ? ? dZ dC . D V.C ? ? ? ? ? ? ? Bu iki akım arayüzey düzlemi için her zaman dengede kalır ve bu akım balansı aşağıdaki gibi yazılabilir: ) C (C .(dC/dZ) D V ? ? ? INT ? ? ? ? ) ( / ) .( 0 ? ? ? ? C C L C C D V ? ? ?Büyüme Kinetiği / Eşeksenli Taneler Bu eşitliğin integrali alınarak aşağıdaki bağıntı elde edilir : ) C ).(C C 2.Z.(C ) C - .(C D dt dZ ? ? ? 0 2 0 ? ? ? ? ? D.t A Z ? Tane sınırındaki ferrit tabakası parabolik bir zaman kuralıyla sınırlı bir hızda ve difuzyon kontrollü olarak büyür; burada A sabiti: ? ? 1/2 ? ? ? 0 0 ? ) C ).(C C (C C C A ? ? ? ?Büyüme Kinetiği / Eşeksenli Taneler Eşeksenli çökeltilerin büyüme kinetiklerine ilişkin üç uygun sonuç çıkartılabilir: 1. Bu çökeltilerin büyümesi, uzak düzen (uzun mesafe) difüzyonu gerektirir. L mesafesi, milimetre boyutlarına varabilir. 2. Katı durumda uzak düzen difüzyonu tarafından kontrol edildiği için büyüme relatif olarak yavaştır. 3. Büyüme hızı ve buna bağlı olarak çökelti boyutu zamana bağımlıdır. Büyüme hızı zamanla sürekli olarak düşer. Şekil 3.4. Fe-C alaşımlarının sıcaklık-kompozisyon bölgeleri; uzun reaksiyon zamanlarında elde edilen çeşitli çökelti şekilleri M: masif ferrit, W: Widmannstätten ferrit, GBA: tane sınırı ferrit. Şekil 3.5. Çeşitli şekillere sahip ?-çökeltilerinin merkez çizgisi boyunca kompozisyon profilleri; (a) iğnesel, (b) silindirik ve (c) eşeksenli Büyüme Kinetiği / Widmannstaetten Plakaları Plaka büyümesi için ilk yaklaşımda L yi plaka yumrusunun çapı ile doğru orantılı olarak kabulleniriz; L=ar Burada a orantı sabitidir. Böylece; ) C (C )/(a.r) C .(C D V ? ? 0 ? ? ? ? ?Büyüme Kinetiği / Widmannstaetten Plakaları Plaka büyümesinin kinetiği, eşeksenli büyümeden üç farklı yolla ayrılır : 1. Plaka uçlarındaki büküm yarıçapı çoğunlukla çok küçüktür, 100-1000 Å. Bu nedenle r<