[Metal Malzemeler Ustası Uygulama] 39. Dönem Çözümleri

1. Bir malzemeye belirli bir gerilme uygulandığında oluşan deformasyon miktarının zamana bağlı değişimini ölçen deney nedir? Yazınız.
◑ Sürünme Deneyi (Creep Test)

2. Çekme deneyinden elde edilebilen 5 adet mekanik özelliği yazınız.
◑ Çekme Dayanımı (Tensile Strength)
◑ Akma Dayanımı (Yield Strength)
◑ Uzama Oranı (Elongation)
◑ Daralma Oranı (Reduction in Area)
◑ Elastik Limit (Elastic Limit)

3. Dökme demir, yatak alaşımı, tuğla, beton vb. çoğunlukla basınca maruz kalan malzemelerin deney yöntemi nedir? Yazınız.
◑ Basınç Deneyi (Compression Test)

4. Rockwell sertlik deneyinde, iz derinliği h ise, kullanılan sertlik ölçeği, indinatör malzemesi ve şekli ile deney yükü nedir? Yazınız.

5. Atom ve moleküllerin düzenli bir şekilde dizildiği, kusuru olmayan ideal kristale mükemmel kristal denir. Ancak gerçekte bulunan kristaller, çeşitli nedenlerle kafes kusurlarına sahiptir. Bu kafes kusurlarının 3 çeşidini yazınız.
◑ Nokta Kusurları (Point Defects)
◑ Çizgi Kusurları (Line Defects)
◑ Arayüzey Kusurları (Interface Defects)
◑ Hacim Kusurları (Volume Defects)

6. Tavlama işlemi sırasında aşağıdaki şekilde a) ve b) kısımlarının özelliklerini yazınız.

7. %0,8 C'lik γ-çözeltisi 723 derecede ayrışarak ferrit ve sementitin ötektoid çeliği oluşturur, α-çözeltisi ve Fe3C'nin karışık tabakalı yapısı olan nedir? Yazınız.
◐ Perlitle (Pearlite)

8. Aşağıdaki dokularda sertliği yüksek olandan düşük olana doğru sıralayınız.
① Sorbit ② Perlitle ③ Martensit ④ Troostıt
③ > ④ > ① > ②

☆ Sertliği düşük olandan yükseğe doğru (Ferit-Östenit-Perlitle-Sorbit-Troostıt-Martensit-Sementit)
◐ Ferrit → Östenit → Perlitle → Sorbit → Troostıt → Martensit → Sementit

★ Sertliği yüksek olandan düşüğe doğru (Sementit-Martensit-Troostıt-Sorbit-Perlitle-Östenit-Ferrit)
◐ Sementit → Martensit → Troostıt → Sorbit → Perlitle → Östenit → Ferrit

9. Kütle etkisi nedir? Açıklayınız.
◐ Kütleli malzemelerde, ısının iletilmesi zaman alır ve iç ve dış yüzeyler arasında bir sıcaklık farkı oluşur, dış kısım sertleşirken iç kısım sertleşmez.

10. Amorf alaşımların genel özellikleri 3 tanesini yazınız.
◐ Mekanik Özellikler
-. Yüksek tokluk, çekme dayanımı, aşınma direnci, kristal kusurları yoktur.
-. Sıcaklığa bağlılık oldukça iyidir.
-. İşleme sertleşmesi neredeyse hiç oluşmaz.
-. Yüksek kırılma tokluğuna sahiptir.
-. Tokluk ve süneklik sıcaklıkla belirgin şekilde değişir.
◐ Kimyasal Özellikler
-. Korozyon direnci çok yüksektir.

11. Aşağıdaki şekilde Ar" (Ms ve Mf arasında) dönüşüm bölgesinin izotermal ısıl işlemi olarak, Ms noktasının altındaki sıcaklık banyosuna (100-200 derece) söndürme yapılarak, aşırı soğutulmuş östenitin dönüşümü neredeyse tamamlanana kadar izotermal tutulur ve daha sonra hava soğutulur. Bu ısıl işlem nedir?
◐ Martempering (Martemperleme)

12. Soğuk işlenmiş metaller tavlandığında ortaya çıkan 3 aşama ve her aşamanın itici gücü nedir? Yazınız.
◐ Tavlama (Annealing) 3 Aşaması: Kurtarma → Yeniden Kristalizasyon → Kristal Büyümesi
◐ Kurtarma (Recovery): Metal içinde biriken enerji.
◐ Yeniden Kristalizasyon (Recrystallization): Soğuk işleme sırasında biriken deformasyon enerjisi.
◐ Kristal Büyümesi (Grain Growth): Kristal tane sınırları yüzey enerjisinin azaltılması.

13. Sementit (Fe3C)'nin küreselleştirilme yöntemlerini 4 tanesini yazınız.

◐ Uzun Süreli Isıtma Yöntemi
A1'in hemen altında (650-700 derece) ısıtma ve ardından soğutma.

◐ Tekrarlı Isıtma Yöntemi
A1 dönüşüm noktasının sınırında ısıtma ve soğutma tekrarlanır.

◐ Ağsı Karbür Çözeltisi Yöntemi
A3 ve Acm sıcaklığının üzerinde ısıtma, Fe3C'yi çözeltiye alma ve ardından hızlı soğutma ile ağsı Fe3C çökelmesini önleyerek küreselleştirme.

◐ Yavaş Soğutma Yöntemi
A1 dönüşüm noktasının üzerinde ve Acm'nin altında ısıtma ve ardından A1 dönüşüm noktasına kadar yavaş soğutma.

◐ İzotermal Tutma Yöntemi
A1 dönüşüm noktasının üzerinde ve Acm'nin altında ısıtma ve ardından A1 dönüşüm noktasının altında izotermal tutma ile dönüşümün tamamlanması ve ardından soğutma.

14. Mikro yapı incelemesi ile var olan fazların türünü ve fazlar arası arayüzey alanını ölçen 3 yöntemi yazınız.
-. Fazların Türü
◐ Östenit
◐ Ferrit
◐ Sementit
◐ Perlitle
◐ Bainit
◐ Martensit

-. Ölçüm Yöntemleri
◐ Nokta Sayma Yöntemi (Point Counting Method)
◐ Doğru Kesme Yöntemi (Line Intercept Method)
◐ Alan Ağırlık Yöntemi (Area Fraction Method)

15. Çelik, amonyak (NH3) ortamında 500-500 dereceye 20-100 saat ısıtılırsa, 2NH3 → (2N) + (3H2) şeklinde N ve H'ye ayrışır ve N, çelik yüzey tabakasına difüze olarak sertleştirme tabakası oluşturur. Ayrıca katı çimentolama yönteminde en iyi karışım %60 kömür + (%30 BaCO3) + %10 NaCO3'tür. Ayrıca katı çimentolama yönteminin kimyasal reaksiyonlarından biri (C) + (CO2) → 2CO'dur.

16. 930 derecede 4 saat çimentolama yapıldığında çimentolama derinliği 2 mm idi. Çimentolama derinliği (D)'ni 4 mm yapmak için çimentolama süresi (t) ne olmalıdır?
◐ Hesaplama Formülü
D = K * √t ------ ①
2 = K * √4
2 = K * 2
2 / 2 = K , K = 1

4 = 1 * √t ------- ① denklemine K=1 değerini yerleştirin.
42 = t ------ t'yi bulmak için karekök kaldırılır (her iki tarafa da kare alınır).

◐Cevap: 16 saat

◐ Örnek: 920 derecede 9 saat çimentolama yapılırsa derinlik 1,2 mm ise, aynı sıcaklıkta 16 saat çimentolama yapılırsa derinlik ne olur?
D=K√t 1.2=K√9 , 1.2=K x 3 , 1.2/3 = K = 0.4
D=0.4√16 = 0.4 x 4 = 1.6 Cevap: 1.6mm

17. Katıların kırılması veya plastik deformasyona uğraması sırasında, deformasyon durumunda biriken enerjiyi elastik dalgalar şeklinde yayarak, malzemelerin araştırılması, kaynak gibi üretim yönetimi ve yapıların uygunluk teşhisinde kullanılan tahribatsız muayene yöntemi nedir?
◐ Akustik Emisyon Testi (AE)

18. Cu gibi metal teller, elektrik direncine sahip olduklarından, akım geçtiğinde elektrik enerjisi tüketir ve sıcaklık düşürüldüğünde direnç azalır, ancak mutlak sıfır noktasına yakın soğutulsa bile direnç kalır. Ancak bazı metaller belirli bir sıcaklıkta elektrik direncinin tamamen sıfır olduğu bir olgu gösterir. Bu olguya ne denir ve gerçekte kullanılan alaşım hangisidir?
◐ Olgu: Süperiletkenlik (Superconductivity)
◐ Kullanılan Alaşım: Nb-Ti Alaşımı