metalograf¦

Sakarya Üniversitesi Teknoloji Fakültesi

/94Prof. Dr. Hüseyin UZUN-Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

11

MALZEME BİLGİSİ VE

MUAYENESİ

HOŞGELDİNİZ

Malzeme

Bilgisi

Malzeme

Bilgisi

PROF. DR. HÜSEYİN UZUN



* Malzemelerin tüm fiziksel, kimyasal, elektronik ve mekanik özellikleri bileşiminin yanı sıra iç yapıları ile doğrudan ilgilidir.

* Bu nedenle üretimde kalite kontrolü, yeni malzemelerin geliştirilmesi, dayanıklılık, hasar ve kazaların sebebini araştırma gibi olaylarla karşılaşıldığında, malzemenin iç yapısının etüdü gerekmektedir.

METALOGRAFİ DENEYİ



33

METALOGRAFİ DENEYİ

Malzemelerin iç yapılarını inceleyen bilim dalına metalografi denir.

Malzemelerin iç yapılarını oluşturan fazların türü, fazların dağılımı ve tane büyüklüğü metalografik inceleme sonucu belirlenir.

Malzemeler, çıplak gözle veya düşük büyütmeli araçlarla incelenirse buna makroskobik inceleme denir.

Malzemeler, mikroskop yardımıyla incelenirse buna da mikroskobik inceleme adı verilir.



MAKROSKOBİK İNCELEME

• Büyük boyutlu fizikler hatalar gözle incelenebilir.

• Metal olmayan kalıntılar gözle incelenebilir.

• Bir ürünün yüzeyindeki süreksizlikler, yapısal bozukluklar, yüzey durumu gibi kaliteyi etkileyen parametrelerin optik bir yardımcı (büyüteç gibi) kullanarak veya kullanmaksızın muayene edilmesidir.



MİKROSKOBİK İNCELEME* Malzemenin mevcut fazları, miktarını ve dağılımını * Tane boyutu, şekli ve dağılımı * Genel olarak yapı kusurlarının (çatlak, gözenek, segregasyon, kalıntılar vb. ) cinsini ve miktarını saptamaktadır.

Alüminyum kırılma yüzeyi (SEM)

Dubleks paslanmaz çelik (optik mikroskop)



MİKROSKOBİK İNCELEME*Günümüzde mikroskobik yöntemler atomik seviyeye kadar inmiş olup başlıca üç ana grupta toplanmaktadır.

1- Işık Mikroskobu (OM-Optical Microscope) ile inceleme

2- Taramalı Elektron mikroskobu (SEM-Scanning Electron Microscope) ile inceleme

3- Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM-Transmission Electron Microscope) ile inceleme



METALOGRAFİK İNCELEME AŞAMALARI

1- Numune Alma *Kesme işlemi

2- Numune Hazırlama* Kalıplama* Zımparalama* Parlatma* Dağlama

3- Numunenin İncelenmesi

4- Yapısal Değerlendirme ve Rapor Hazırlama



METALOGRAFİK İNCELEME AŞAMALARI

1- Numune Alma • Malzemenin neresinden ne tür bir numunenin alınacağı tespit edildikten sonra kesilerek numune çıkarılır.• Numune çıkarma işlemlerinde malzemede mikroyapı değişikliğinin meydana gelmemesi için önlemler alınmalıdır.• Numuneler, hassas kesme cihazlarında özel kesme disklerikullanılarak (Al2O3, SiC veya Elmasdiskler) kesme işlemi yapılmalıdır.



2- Numune Hazırlama(a) Kalıplama• Çok küçük boyutlu ve elle kolayca tutulamayan numunelerin, elle tutulabilmesi için kalıplanması (bakalite alma işlemi) gerekir.

• Numuneler sıcak preste veya soğuk kalıplama ile kalıplanabilirler.



(a) Kalıplama• Sıcakta ve basınç altında kalıplama işlemi için bakalit gibi termoplastik tozlar kullanılır.

• Soğuk kalıplama da polyester (saydam), epoksi (yarı saydam) veya akrilik (opak) kullanılır. Bu malzemeler reçine ve sertleştiriciden oluşur. Kalıba beraberce dökülerek, katılaşırlar.



(b) Zımparalama• Bakalite alına numuneler, SiC zımparalar kullanılarak parlatılır.

• Tane boyutu küçüldükçe zımpara numarası artar.

• Zımparalar üzerindeki birim alana düşen aşındırıcın miktarına göre adlandırılır mesela üzerinde birim alanda 80 tane aşındırıcı partikül varsa 80 numara, 1200 adet aşındırıcı partikül varsa 1200 numara zımpara olarak tanımlanır. Dolayısıyla 1200 numaralı zımpara çok daha ince zımparadırve işlemin sonlarında kullanılır.



(b) Zımparalama• Zımparalama işlemi, zımparanın monte edildiği döner disk üzerinde yapılır.

• Numune elle tutularak yapıldığı gibi, numuneler zımparalama cihazına bağlanarak otomatik olarak da yapılabilir.



(b) Zımparalama• Kaba Zımparalama işleminde 80-150 grid zımpara, ince zımparalama işleminde 240-1200 grid zımpara kullanılır. Önce kaba sonra ince zımparalama yapılmalıdır.

• Her zımpara işlemi bir önceki zımparanın izinin silinmesi veya yok olana kadar yapılır. Bir zımparadan diğerine geçince numune 90° döndürülür.



(c) Parlatma•Parlatma işleminin temel amacı, yüzey pürüzlülüğünü azaltmak suretiyle, ışığı iyi yansıtan bir yüzey elde etmektir.

• Parlatma işlemi ile son zımparalama işlemi sırasında yüzeyde bırakılan izlerin yok edilmesi hedeflenmektedir.

• En son ince zımparadan sonra (örneğin 1200 grid) keçe üzerine dökülen aşındırıcı (çoğunlukla elmas olarak adlandırılır) ile numune parlatılır. Parlatma işleminde çok ince (0,01-1µm) alümina tozu (Al2O3) aşındırıcılar kullanılmaktadır.



• Parlatmada sert parçalarda yüksek devir, yumuşak parçalarda düşük devir seçilmelidir.

•Numune parlatma kademesinden sonra su yıkanır sonra alkolle temizlenerek kurutulur.

(c) Parlatma



• Bazı durumlarda elektrolitik parlatma yapılar.

• Numune önce 15-100 Volt gerilim uygulayan bir doğru akım kaynağının pozitif ucuna bağlanarak Anot olur.

• Katot olarak da Al veya paslanmaz çelik kullanılır.

(c) Parlatma



(d) Dağlama• Metalin mikro yapısını mikroskopta görünür hale getirebilmek için dağlama işlemi yapılır. • Dağlayıcılar incelenecek numunenin malzemesine göre alkol, saf su, gliserin, asit gibi malzemelerin karışımlarından elde edilir.



•Dağlama süresi numuneye ve dağlayıcıya bağlı olarak değişir.

• Dağlama işleminden sonra kullanılan dağlayıcıya bağlı olarak numune yüzeyi ya su ya da etil alkol dökülüp kurutulur.

• Eğer mikroskopta detay görünmüyorsa numune biraz daha dağlanmalıdır.

• Dağlamadan önce numune yüzeyine alkol sürülür ve kurutulur.

• Farklı metallere farklı dağlayıcı kullanılarak numune yüzeyi dağlanır.

• Dağlanan numuneler önce saf su ile yıkanır,ardından alkol sürülerek kurutulur.

(d) Dağlama



(d) Dağlama• Elektrolitik dağlama da yapılabilir.

• Elektrolitik dağlamada numune anot yapılır ve katot olarak Pt veya C kullanılır.

• Uygulanan gerilim düşüktür. (2-6 Volt)



3- Numunenin İncelenmesi* Malzeme içyapısının incelenmesinde optik mikroskop kullanılır. Bir optik mikroskop objektif, oküler ve aydınlatma sisteminden oluşur. Büyütme miktarı objektif ve okülerin büyütme değerlerinin çarpımı ile bulunur.

* Işık mikroskop ile numunedeki fazların özellikleri, dağılımları, tane sınırları, gözenek, kalıntı ve çatlaklar gibi çeşitli yapılar incelenir.




* Stereomikroskop ile numunenin bir bölgesi veya tamamı daha düşük büyütme oranları ile incelenerek numunede imalat yöntemi ile meydana gelmiş (ısı tesiri bölgeleri, yönlenmeler, katmerler) olan yapısal değişiklikler, çeşitli makro hatalar (çatlak, gözenek, boşluk, cüruf kalıntısı vs.) incelenir.



DİNLEDİĞİNİZ İÇİN

TEŞEKKÜR EDERİM

metalograf¦

Documents