Fe-C Denge Diyagrami

7/31/2019 Fe-C Denge Diyagrami

http://slidepdf.com/reader/full/fe-c-denge-diyagrami 1/13

Demir-Karbon Denge

Diyağramı



Teknolojinin temel elemanı demir ve karbon olan günümüzteknolojisinin en önemli alaşımı çeliğin mekanik özelliklerinin

geliştirilebilmesi son derece önemlidir.Karbonun yapıdaki miktarı ve dağılımı çeliğin mekanik özeliklerinibelirler. Karbonun demire kazandırdığı özellikler şunlardır ;1. Çeliğin sertliğini artırır ( karbon oranı % 0,8 'e kadar ),2. Çeliğin dayanımını artırır ve

3. Yapıda grafit halde bulunması durumunda, aşınma direncini

artırır . Özellikle düşük ve orta miktarda karbon ihtiva eden çelikler (karbonoranı % 0,2 - 0,8 arasında), her türlü şekillendirme yöntemi ileişlenebilir .Bu çelikler, soğuk ve sıcak dövülebilir, çekilebilir, preslenebilir veher türlü talaşlı imalat yöntemleri ile şekillendirilebilir .

Düşük karbonlu çelik, makine imalat sektörün en önemlimalzemesidir.Şekillendirilmeleri zor olan yüksek karbonlu çelikler (karbon oranı %1-1,7 arasında) ise yüksek mukavemete sahiptir ve takım çeliklerinin yapımında kullanılır .

KARBONUN ETKİSİ



7,8 g/cm3 yoğunluğunda ve 60 HB sertliğinde olan saf demirin

akma sınırı; 100 N/mm2, çekme mukavemeti; 200 N/mm2 kopmauzaması; % 50 ve kesit daralması; % 80 dir.Saf demir, mukavemetinin düşük olmasından dolayı teknolojiköneme sahip değildir .Saf karbonun da, demir gibi mukavemeti düşüktür ve tek başına önemli bir malzeme değildir .

Saf demire teknolojik özellik kazandıran karbondur.Demirle karbon bir araya getirilirse, geniş mekanik özelliklergösteren bir seri alaşım elde etmek mümkündür.Yapı içerisindeki karbon, bünyede bir kaç durumda bulunabilir.Bu oluşum, soğuma şartlarına ve yapıdaki mangan ve silisyummiktarına bağlıdır .

Eğer yapıda silisyum miktarı fazla ve soğuma yavaşsa, karbonyapıda grafit halde bulunur.Eğer yapıda mangan fazla ve soğuma hızlı ise, karbon demire bağlı olarak bulunur.

DEMİR KARBON İKİLİLERİ



Topraktan çeşitli bileşikler halinde çıkarılan demir filizi, mekaniktemizlemeden sonra yüksek fırınlarda redüklenir.Elde edilen ham demir, çelik ve dökme demir elde etmek için üretimfırınlarına gönderilir.Demir - karbon alaşımında; % 1,7 veya 2’ye kadar karbon, %1 mangan %0,5 silisyum, % 0,05' ten az olmak üzere kükürt ve fosfor ihtiva edenmalzemeye çelik denir.Karbon oranı % 2`den fazla olan demir karbon alaşımına da dökme demir

denir.soğuma şartları, silisyum ve mangan miktarı yapı üzerinde çok etkilidir.Buna bağlı olarak yapı farklılıkları meydana gelmektedir.Demir-karbon, soğuma şartlarına ve içerisindeki silisyum ve manganmiktarına bağlı olarak iki farklı yapıda alaşım oluştururlar .Kısmen hızlı soğuma sonucunda demir, karbonla bileşik(sementit, demir-karbür) oluşturur ve bu yapı yarı-dengelidir.Diğerinde ise karbon yapıda bağımsız bulunur. Buna göre, iki dengediyagramından bahsetmek gerekir.Bunlar; demir-sementit ve demir-karbon denge diyagramıdır .Ancak her ikisi de demir-karbon diyagramı olarak ele alınır .

Demir-Karbon Alaşımı



Demir-karbon denge diyağramı • Daha önceki alaşım diyagramlarından farklı olarak katı

fazda, yatay eksen karbon oranı % 0-100’e kadar değilde, % 0-6,67 kadar olan aralığı gösterilir (Şekil-6. 8, 9).Bu diyagram, katılaşma aralığı, sıvı ve sıvı - katı veötektik ve ötektoit gibi bölgeleri göstermektedir.

• % 6,67 C bulunduğu durumda yapı, % 100 sementit dir(

Fe3C veya demir-karbür) . Karbon oranının % 4,5 daha

alan demir-karbon alaşımının teknolojik önemi yoktur. • Demir-karbon denge diyagramından görüldüğü gibi

sıcaklığa bağlı olarak yapıların değiştiği görülmektedir. • Daha önce belirtildiği gibi % 0 -2 veya 1,7 ye kadar

karbon ihtiva eden demir- karbon alaşımına çelik, % 2 den daha fazla karbon ihtiva eden demir karbon alaşımına ise dökme demir denir.

• Böylece, diyagramı iki kısma ayırmış olduk. Şimdi bubölgelere bağlı kalarak oluşan yapıları inceleyelim



Demir-karbon denge diyağramı

0,83 2 4,3 6,67 % C

Ötektik

oC

1536

1400

910

723

A3 Ötektoit

Acm

A3-1



Demir-kabon denge diyağramı

0

C1536

1400 +Sıvı Sıvı Sıvı +Sem.

Aus.910 () Aus+Sem+Led Sem.+Led.

+Sem.

+ 723 + Sem.

+Per. Per.+Sem. Per.+Sem.+D.Led.. Sem.+ D.Led.

0,83 2 4,3 6,67 % CÇELİK DÖKME DEMİR

Çelik ve Dökme Demirler, mikroskop altında mikro yapıları incelenirse, perlit,ferrit (), sementit, ledeburit, austenit, beynit ve grafit gibi yapılarla beraber ısıl işleme bağlı olarak diğer yapılarda görülebilir.




Sementit, demir-karbon ikililerinden en sert olandır.Demirle karbonun yaptığı bileşiktir ve içerisinde ağırlıkça % 6,67 Cbulunur.

Demir-karbon denge diyagramının en sağında sementit (demir -karbür) görülür.

Sementit yapı, tane sınırlarında beyaz renkte görülür.Sementit, karbon oranının % 0,83'ten daha fazla bulunmasıdurumunda, ışık mikroskobu altında seçilebilir.




% 1 C ihtiva eden çeliğin tane yapısı, koyu renkliperlit tane sınırlarında açık renkli görünensementittir.




AUSTENİT()

• Austenit, yüzey merkezli kübik demirdir ve 11300C’de, % 2 ye kadar karbonu bünyesindeçözündürülür.

• Demir-karbon denge diyagramı, austenitin enfazla % 2 karbonu çözündürür.

• % 0-2 C aralığının çelik olarak tanımlandığınıgöstermektedir.

• Austenit oda sıcaklığında, kararlı değildir ve odasıcaklığında perlit, ferrit veya sementite dönüşür.




Austenit tane yapısı




• FERRİT(- Fe)

• Kübik hacim merkezlidir.• oda sıcaklığında % 0,008 karbon

çözündürürken, 723 0C ise % 0,025 karbonçözündürür.

• Oda sıcaklığında karbonun çözünürlüğü demir -karbon denge diyagramında en soldagörülmektedir.

• Dar ve sınırlı bir oranda karbon, ferritte arayer

katı eriyik olarak bulunur.• Ferrit sünektir.• Mikroskop altında ferrit, açık gri veya beyaz

görünür



010 çeliğinin tane yapısı, ferrit açık renkli, perlit koyu

Demir- karbon İkilileri

Fe-C Denge Diyagrami

Documents