FAZ DYAGRAMLARI DERS NOTLARI erik Prof Dr Sultan

FAZ DİYAGRAMLARI DERS NOTLARI İçerik Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

Örnek 1 %Cu %Ni Element % Atomikçe Sn 40 Cu 20 Ni 40 λ 2 faz bölgesi n %S 2 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Soru 2 Soru. Yanda verilen diyagrama göre aşağıda verilen noktaların kimyasal bileşimlerini ve gerçekleşen dönüşümleri yazınız. a) b) c) d) e) 3 U 6 E 2 E 3 U 1 U 4 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (U 6) Oran hesaplamak için mutlaka cetvel kullanılmalıdır. Cetvel ile grafik ölçüldüğünde 35 mm’nin 20 birime karşılık geldiği görülmektedir. Buna göre 1 mm’nin karşılığını bulmak için orantı hesabı yapılır. 35 mm………… 20 birim 1 mm……………x birim X= (20*1)/35=0, 57 birime karşılık gelmektedir. Buna göre U 6 noktasının kimyasal bileşimi; 4 Element % Atomikçe B 83, 47 (146 br) Mo 9, 69 (17 br) Si 6, 84 (12 br) Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (U U 6 noktasında gerçekleşen reaksiyon; Sıvı+βB→Si. Bn+Mo 2 B 5 -x Yanda verilen diyagram sıvı yüzey Gibbs üçgeni olduğundan her bir fazla birlikte ortamda sıvı faz bulunmaktadır. e: ikili ötektik dönüşüm gösterir. S→Katı 1 + Katı 2 E: üçlü ötektik noktayı gösterir. S→Katı 1 + Katı 2 + Katı 3 p: ikili peritektik dönüşümü gösterir. Sıvı + Katı 1 → Katı 2 U: Üçlü peritektik noktayı gösterir. Sıvı + Katı 1 → Katı 2 + Katı 3 5 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (E 2) Element % Atomikçe B 17, 25 (30 br) Mo 42, 75 (75 br) Si 40 (70 br) E 2 noktasında gerçekleşen reaksiyon; Sıvı→Mo 5 Si 3 + βMo. Si 2 + βMo. B 6 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (E 3) Element % Atomikçe B 5, 7 (10 br) Mo 2. 85 (5 br) Si 91, 45 (160 br) E 3 noktasında gerçekleşen reaksiyon; Sıvı→Si. B 6 + Si + βMo. Si 2 7 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (U 1) Element % Atomikçe B 25, 33 (44 br) Mo 67, 26 (118 br) Si 7, 41 (13 br) 8 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (U 2) Element % Atomikçe B 11, 08 (19 br) Mo 63, 27 (111 br) Si 25, 65 (45 br) 9 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Soru 3 Soru. Yanda verilen diyagrama göre aşağıda verilen noktaların kimyasal bileşimlerini, gerçekleşen dönüşümleri ve dönüşüm sıcaklıklarını yazınız. a) U 1 b) e 3 c) E 1 10 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (U 1) Element % Atomikçe Sn 20, 77 (36 br) Ag 35, 91 (63 br) Cu 43, 32 (76 br) U 1 noktasında gerçekleşen reaksiyon; Sıvı + Cu → β + Ag (586 °C) NOT: Bakır oranı yüksek olduğundan sıvı fazla birlikte bakır bulunur. SICAKLIK KALAYA DOĞRU AZALDIĞINDAN KATILAŞMA KALAY ELEMENTİNE DOĞRU AŞAĞI YÖNDEN YUKARI YÖNE DOĞRU GERÇEKLEŞİR. 11 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (e 1) Element % Atomikçe Sn 0 Ag 60 (105 br) Cu 40 (70 br) e 1 çizgisinde gerçekleşen reaksiyon; Sıvı → Cu + Ag (780 °C) NOT: Bakır oranı yüksek olduğundan sıvı fazla birlikte bakır bulunur. 12 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (E 1) Element % Atomikçe Sn 94, 9 (166 br) Ag 3, 4 (6 br) Cu 1, 7 (3 br) E 1 çizgisinde gerçekleşen reaksiyon; Sıvı → Sn+θ + η (220 °C) 13 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Soru 3 Soru. Yanda verilen B-Mo-Si diyagramını kullanarak; a) İkili ötektik faz dönüşümlerini belirleyerek gerçekleşen reaksiyonları yazınız. b) Üçlü ötektik faz dönüşüm noktalarını belirleyerek gerçekleşen reaksiyonları yazınız. 14 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (Ötektik faz dönüşümleri) 15 Dönüşüm türü Reaksiyonu e 1 (ötektik) Sıvı→Mo+Mo 2 B e 2 (ötektik) Sıvı→βMo. B+Mo 5 Si 3 e 3 (ötektik) Sıvı→Mo 3 Si + Mo 5 Si 3 e 4 (ötektik) Sıvı→βMo. B+βMo. Si 2 e 5 (ötektik) Sıvı→Mo 2 B 5 -x + βB e 6 (ötektik) Sıvı→Mo 5 Si 3 + Mo. Si 2 e 7 (ötektik) Sıvı→Si+βMo. Si 2 e 8 (ötektik) Sıvı→Si. B 6 + Si Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (3 lü faz dönüşümleri) Dönüşüm türü Reaksiyonu E 1 (ötektik) 16 E 2 (ötektik) Sıvı→βMo. B+Mo 5 Si 3+Mo. Si 2 E 3 (ötektik) Sıvı→(Si) + Mo. Si 2 + Si. B 6 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Soru Yanda verilen faz diyagramına göre; a) Yanda verilen diyagramda katılaşmanın tamamlandığı en düşük sıcaklığı ve bu noktanın bileşimini belirleyiniz. b) Diyagram üzerinde en yüksek katılaşma noktasını belirleyerek bu noktanın bileşimini yazınız. 17 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (a) Yanda verilen diyagrama göre katılaşmanın tamamlandığı en düşük sıcaklık E noktası ile tanımlanan üçlü ötektik noktadır. Bu noktada sıcaklık 1270 °C’dir. Gerçekleşen reaksiyon Sıvı →Di+Fo+An 18 Element % Atomikçe Di 50 Fo 5 An 45 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm (b) Katılaşmanın son bulduğu en yüksek sıcaklığı 1890 °C’dir ki bu sıcaklık Fo elementinin erime sıcaklığına eşittir. Bu sıcaklık değerinde alaşım %100 Fo oluşmaktadır. 19 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Soru Yanda verilen diyagram üzerindeki üçlü peritektik noktaların kimyasal bileşimlerini belirleyiniz. 20 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm 21 Element (U 1) % Atomikçe Cu 5 Mn 80 Sn 15 Element (U 2) % Atomikçe Cu 7 Mn 75 Sn 18 Element (U 3) % Atomikçe Cu 61 Mn 30 Sn 9 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm 22 Element (U 4) % Atomikçe Cu 52 Mn 27 Sn 21 Element (U 5) % Atomikçe Cu 50 Mn 22 Sn 28 Element (U 6) % Atomikçe Cu 40 Mn 29 Sn 43 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm 23 Element (U 7) % Atomikçe Cu 12 Mn 7 Sn 81 Element (U 8) % Atomikçe Cu 10 Mn 5 Sn 85 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Soru Yanda verilen Cr-Cu-O faz diyagramı üzerinde aşağıda verilen bileşiklerin kimyasal kompozisyonlarını hesaplayınız. a) b) c) d) e) 24 Cr. O 3 Cr 2 O 3 Cu. O Cu. Cr. O 4 Cu. Cr. O 2

Çözüm (A, B, C) 25 Element (a) % Atomikçe Cr 25 Cu 0 O 75 Element (b) % Atomikçe Cr 40 Cu 0 O 60 Element (c) % Atomikçe Cr 0 Cu 30 O 70

Çözüm (D, E) 26 Element (d) % Atomikçe Cr 15 Cu 17 O 68 Element (e) % Atomikçe Cr 25 Cu 24 O 51

Örnek Çalışma Sorusu 27 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm 28

Çözüm 29

Örnek Çalışma Sorusu 30 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Çözüm 31

Çözüm 32

Örnek Çalışma Sorusu 33 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Örnek Çalışma Sorusu 34 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Örnek Çalışma Sorusu 35 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Örnek Çalışma Sorusu 36 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Örnek Çalışma Sorusu 37 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Örnek Çalışma Sorusu 38 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK

Örnek Çalışma Sorusu 39 Prof. Dr. Sultan ÖZTÜRK