Malzeme Teknolojisi - I Malzeme Teknolojisine Giriş 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 I- - (DERS NOTLARI) (DERS NOTLARI) Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1 2008 2008- -2009 2009 BALIKESİR BALIKESİRGİRİŞ GİRİŞ Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 2DERSİN AMACI DERSİN AMACI Endüstride kullanılan malzemeleri tanıma ve sınıflandıra Endüstride kullanılan malzemeleri tanıma ve sınıflandıra bilme bilme Endüstride teknikerler ve mühendisler, çalışan bir sistem tasarlarlar.Ve bunu gerçekleştirmek isterler.Bu tasarımın Herbir elemanını aynı veya ayrı özellikte bir malzemeden Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 3 Herbir elemanını aynı veya ayrı özellikte bir malzemeden yapmak isterler.Bunun için kullanacağı malzemeyi iyice tanıması gerekir.Malzeme dünyasını bir “menü” ye benzetecek olursak aşağıdaki şemayı incelememiz gerekecek.Metaller Seramikler Malzeme MENÜSÜ Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 4 Polimerler KompozitlerMETALLER Metal olarak ; demir,çelik,dökme demir, Aluminyum,Bakır,Çinko,Titanyum,Magnezyum, Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 5 Aluminyum,Bakır,Çinko,Titanyum,Magnezyum, Molibden,Nikel,Kurşun,Kalay gibi pek çok kullanılan mühendislik malzemeleri vardır. DEMİR (Saf halde) Özgül ağırlığı : 7,8 g / cm 3 Akma mukavemeti : Düşük daN / mm 2 Çekme mukavemeti : Orta daN/mm 2 Kopma uzaması : % fazla Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 6 Kopma uzaması : % fazlaDemir ;İçinde hiç karbon olmayan elementin adı’dır. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 7Demir ;İçinde hiç karbon olmayan elementin adı’dır. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 8ÇELİK Özgül ağırlığı : 7,8 g / cm 3 Akma mukavemeti : 20 - 1100 daN/ mm 2 Çekme mukavemeti : 30 - 1100 daN/mm 2 Kopma uzaması : % 10 - 40 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 9 Kopma uzaması : % 10 - 40Çelik ; Çelik ;İçinde % olarak 0 İçinde % olarak 0- -2 oranında karbon bulunan 2 oranında karbon bulunan demir demir- - karbon ( karbon (Fe Fe- -C C) alaşımına çelik denir. ) alaşımına çelik denir. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 10 Saç’hali Plaka hali Tel çekilme hali Şerit haliBoru hali Yapı çelikleri Profiller Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 11 Çeşitli mil’ler Kare içi dolu profilDÖKME DEMİR Özgül ağırlığı : 7,8 g / cm 3 Akma mukavemeti : Çekme mukavemeti : 12 - 48 daN/ mm 2 Kopma uzaması : % hemen hemen hiç Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 12 Kopma uzaması : % hemen hemen hiçDökme demir olarak ; LPG Gaz ocağı Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 13 Değirmen bilyaları LPG Gaz ocağı Izgara Soba IzgaraALUMİNYUM Özgül ağırlığı : 2,7 g / cm 3 Akma mukavemeti : 2 - 46 daN / mm 2 Çekme mukavemeti : 6 - 53 daN / mm 2 Kopma uzaması : % 3 - 40 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 14 Kopma uzaması : % 3 - 40Aliminyum malzemeleri olarak ; Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 15 Boru olarak Folye olarak Bahçe çatısıpanel Tencereler Gözlük çerçevesi Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 16 Uçak kanadı Kapı koluBAKIR Özgül ağırlığı : 8,9 g / cm 3 Akma mukavemeti : 4 - 45 daN / mm 2 Çekme mukavemeti : 15 - 75 daN / mm 2 Kopma uzaması : % 5 - 30 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 17 Kopma uzaması : % 5 - 30Bakır malzemesi olarak ; Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 18 Çaydanlık tel Küre Fittings’ler ÇubuklarÇıplak kablolar Şerit’ler Bakır borular Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 19 Leğen Düğme Çeşitli parçalarÇİNKO Özgül ağırlığı : 7,1 g / cm 3 Akma mukavemeti : 10 - daN / mm 2 Çekme mukavemeti : 15 - daN / mm 2 Kopma uzaması : % 35 - Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 20 Kopma uzaması : % 35 -Çinko malzemesi olarak ; Bilya olarak Madalyalar Vidalar Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 21 Bilya olarak Madalyalar Vidalar Galvanizli parçalar Bardak altlığı YapiştırıcıTİTANYUM Özgül ağırlığı : 4,5 g / cm 3 Akma mukavemeti : 18 - 105 daN / mm 2 Çekme mukavemeti : 30 - 120 daN / mm 2 Kopma uzaması : % 6 - 30 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 22 Kopma uzaması : % 6 - 30Titanyum malzemesi olarak ; Yüzük Plakalar Folye Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 23 Yüzük Plakalar Folye Ti kaplı saat Ti kaplı cep tlf. USBKaşık seti Çerçeve Tıp aletleri Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 24 Eksoz Mondeo araba Tüp’lerMAĞNEZYUM Özgül ağırlığı : 1,7 g / cm 3 Akma mukavemeti : 16 - 22 daN / mm 2 Çekme mukavemeti : 22 - 31 daN / mm 2 Kopma uzaması : % 2 - 10 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 25 Kopma uzaması : % 2 - 10Mağnezyum malzemesi olarak ; Havada kararır Ateşe dayanıklı jant Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 26 Havada kararır Ateşe dayanıklı Pano jant Al-Mg örtülü bakır Beton şamandırasıMOLİBDEN Özgül ağırlığı : 10,2 g / cm 3 Akma mukavemeti : - daN / mm 2 Çekme mukavemeti : - daN / mm 2 Kopma uzaması : % - Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 27 Kopma uzaması : % -Molibden malzemesi olarak ; Paslanmaz Mo çeliği Çubuk Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 28 Saç olarak Paslanmaz Mo çeliği Çubuk Tel Kutu VidalarNİKEL Özgül ağırlığı : 8,8 g / cm 3 Akma mukavemeti : 10 - 65 daN / mm 2 Çekme mukavemeti : 37 - 110 daN / mm 2 Kopma uzaması : % 2 - 40 Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 29 Kopma uzaması : % 2 - 40Nikel malzemesi olarak ; Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 30 Para Ni kaplı demir tel Pil Ni kaplı VidalarTel olarak Olta Kanape Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 31 Tel olarak Olta Kanape Ni kaplı Cu tel Pil mlz.si - köpük Traş setiKURŞUN Özgül ağırlığı : 11 , 34 g / cm 3 Akma mukavemeti : - daN / mm 2 Çekme mukavemeti : - daN / mm 2 Kopma uzaması : % - Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 32 Kopma uzaması : % -Kurşun malzemesi olarak ; Kurşun uç’lar vida Batarya Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 33 Kurşun uç’lar vida Batarya Pb kaplı parçalar Dengeleme maddesiKALAY Özgül ağırlığı : 7 , 30 g / cm 3 Akma mukavemeti : - daN / mm 2 Çekme mukavemeti : - daN / mm 2 Kopma uzaması : % - Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 34 Kopma uzaması : % -Kalay malzemesi olarak ; Kalay kaplı Kapasitör Heykel Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 35 Kalay kaplı Kapasitör Heykel Presli panel Yumurta kabı KüllükMetallerin Genel Özellikleri 1. Metaller kristal yapıya sahiptirler Hacim merkezli kübik yapı Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 36 yapı Yüzey merkezli kübik yapıHexagonal yapı Hacim merkezli yapıda atomlar kübün köşelerinde 1/8 oranında, merkezde 1 atom toplam (8.1/8 +1 =2 atom) Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 37 oranında, merkezde 1 atom toplam (8.1/8 +1 =2 atom) Yüzey merkezli yapıda atomlar kübün köşelerinde 1/8 oranında,6 yüzeyde ½ oranında yerleşmiş, ortada yok, toplam (8.1/8 +6.1/2 =1+3 =4 atom) Hexagonal yapıda atomlar altıgenin köşelerine bir tane de tam ortasına yerleşmiş ayrıca iki taban düzlemi arasına da 3 atom yerleşmiştir,toplam (12.1/6 +2.1/2 + 3=6 atom)2. Isıyı ve elektriği iyi iletirler Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 38 3. Darbelere ve yüklere karşı dayanıklıdırlar4. Şekil vermek mümkündür. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 39 5. Kimyasal maddelere karşı ve korozyona karşı dayanıksızdırlar Ni ve Cr kaplanmışKullanma yerleri ve tercih sebepleri 1. Gövde,ayak ve temel plakalar “Dökme demir’den yapılır.Tercih sebebi, titreşimleri bünyesinde söndürmesi,yağ yutup yağlama yapabilmesi,ucuz olması. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 402. Dişli çarklar, yerine göre pik döküm,çelik döküm çelik,plastik olabilir.Tercih sebebi tamamen kullanma yerine bağlı kendi tercihimizdir. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 413. Krank mili için sfero döküm (grafitler küresel) veya çelik döküm veyahut dövme çelik kullanılır.Tercih sebebi,sfero döküm gevrek değildir, çelik döküm mukavimdir.Dövülen çelik daha da güçlü malzemedir. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 424. Kama, feder, ve pim’ler için st 60 malzeme kullanı lır.Tercih sebebi, bu çelikler haddelerden geçirildiği için dökme çeliğe nazaran daha sağlam olmalarından dır. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 435. Basit mil ve dingiller için St37 – St70 arası mal zemeler kullanılır.Tercih sebebi, çok aşırı yük taşımamaları şartıyla hareket iletimini sağlaya bilmeleri Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 446. Elastik ortamlar için, yay çeliği,lastik,ahşap, sıkış tırılmış gaz kullanılır.Tercih sebebi, bu malzemeler gelen yükleri söndürerek karşılarlar. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 457.Kayma olan yerlerde yumuşak pik döküm, bronz , beyaz metal,çinko ve aluminyum alaşımları ve teflon kaplı yataklar kullanılır.Tercih sebebi sürtünme kuvvetini azaltmak için dir. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 468. Seri imalatlarda ekseri içinde kükürt olan otomat çeliği ve pirinç malzeme kullanılır Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 479. Takımlar için takım çeliği kullanılır Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 4810. Isıya dayanıklılık istendiğinde, ateş tuğlası, seramik ve yüksek sıcaklığa dayanıklı çelik tercih edilir. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 4911. Korozyona karşı kalay kaplama,çinko kaplama, boya,emaye kaplama,krom kaplama, aluminyum elok salleme,fosfatlama yapılır Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 50 Kalay kaplama Çinko kaplamaFırça ile boyama Kararmaz porselene Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 51 Fırça ile boyama Kararmaz porselene Emaye kaplama Fosfatlama işlemiAluminyum eloksallama Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 52 Sert krom kaplama1. Demir nedir? a)-Özgül ağırlığı 2,7 gr/cm 3 olan elementtir b)-İçersinde hiç karbon' bulunmayan elementtir. c)-Mukavemeti çok yüksek olan elementtir. d)-Havadan oksitlenmiyen elementtir 2. Çelik ne demektir ? a)- Özgül ağırlığı demirden fazladır b)- Havadan etkilenmez c)- içersinde % 2 ye kadar C olan bileşimdir Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 53 c)- içersinde % 2 ye kadar C olan bileşimdir d)- Döküm yapılmadan direkt kullanılır. 3. Dökme demir ne demektir? a)- Sudan etkilenmez b)-şekil değiştirmeye çok elverişlidir c)- Süper sünektir d) İçersinde %6,67 C olan bileşimdir.4)- Soba üstleri, ızgaralar hangi malzemeden yapılır lar? a)- kurşun b) titanyum c)dökme demir d) kalay 5)- Ev ve apartmanlarda kullanılan radyatörler genel likle hangi malzemelerden yapılırlar? a)-Al-dökme demir b)- Cu-Sn c)-Pirinç-Fe d)-Magnezyum- Fe 6)-Elektrik iletkenliği çok yüksek ve tel olarak kullanılan 2 malzeme aşağıdakilerden hangisidir? Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 54 kullanılan 2 malzeme aşağıdakilerden hangisidir? a)-Demir- bakır b)-Çinko-aluminyum c)-Aluminyum –bakır d)-kalay-kurşun 7)- Makine parçalarını korozyondan korumak için galvaniz amaçlı hangi element kullanılır? a)-Çinko b)-Bakır c)-Aluminyum d)-hidrojen8)- Soğuk hava depoları ve buzdolaplarında boru bağlantılarında hangi malzemenin boruları çoğunlukla kullanılır? a)- çelik boru b)-kalay boru c)çinko boru d)- bakır boru 9)- yoğunluğu düşük fakat mukavemeti çok yüksek olan element aşağıdakilerden hangisidir? a)- Bakır b) altın c)-Gümüş d)-Titanyum Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 55 a)- Bakır b) altın c)-Gümüş d)-Titanyum 10)-Ateşe dayanıklı, hafif, mukavemetli fakat şekillendirilmesi zor olduğundan fazla kullanım alanı bulamayan,ama üzerinde çalışmalar yapılan element hangisidir? a)-Magnezyum b)-dökme demir c)-oksijen d)- hidrojen11)-Pillerin,paraların,oltanın yapımında kullanılan silah kabzesinin kaplama malzemesi olarak kullanılan malzeme hangisidir? a)-Bakır b)-dökme demir c)-Nikel d)- altın 12)-Bataryaların içinde, araba lastiklerinin dengelen mesinde kalem ucu olarak kullanılan element hangisidir? a)-Kurşun b)-gümüş c)- altın d)-fosfor Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 56 a)-Kurşun b)-gümüş c)- altın d)-fosfor 13)-Bakır kabların kaplandığı , kapasitörlerin ve hey kellerin yapıldığı element hangisidir? b)-Çelik b)-dökme demir c)- kalay d)- fosfor 14)-HMK kristal kafesinde kaç atom vardır? a)- 1 b)- 2 c)-3 d)- 4 15)- YMK kristal kafesinde kaç atom vardır? a)- 4 b)-3 d)-2 d)-116)-Tezgah gövdeleri, ayakları ve temel plakalar aşağıdaki hangi malzemeden yapılır? a)- bakır b)-Çinko c)-dökme demir d)-gümüş 17)-Aşağıdaki malzemelerden hangisinden krank mili malzemesi olmaz? a)-Dökme çelik b)-çinko c)dövme çelik d)-sfero dökme demir 18)-Aşağıdakilerden hangisi elastik ortamlarda sönümleyici yay malzemesi olarak kullanılamaz? Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 57 sönümleyici yay malzemesi olarak kullanılamaz? a)- yay b)-lastik c)-ağaç takoz d)-çelik 19)-Seri imalat yapmak istediğimizde aşağıdaki lerden hangi ikili malzeme tercih edilir? a)-dökme demir-ağaç b)-kalay-lastik c)-içinde kükürt olan çelik-pirinç d)-gümüş-altın 20)-Aşağıdakilerden hangi malzeme ısıya dayanım istendiğinde kullanılmaz? a)-tuğla b)seramik c)-çelik d)-plastik