şükela:  tümü | bugün
  • kelime anlami iyi ergiyen demektir.
  • metalurji mühendisliği 4/1 de girilen vizede "ötektik ne lan?" diye ön sıralardan feryat eden arkadaş şimdi ne yapıyor acaba?
    tanım: her metalurji mühendisliği öğrencisinin bilmeden 2. sınıfa bile gelmesinin çok zor olduğu, her derste zilyon defa duyduğunuz önemli bir terim.
  • ötektik nedir?

    2 veya daha çok bileşenli bir metal ergiyik, herhangi bir sıvılaşma göstermeden tek bir ergime sıcaklığında katılaşıyorsa buna faz diyagramında ötektik nokta, oluşan alaşıma ise ötektik alaşım denir.

    burada 2 bileşenli basit bir alaşımın bile mekanik özelliklerinin üretimine bağlı olarak ne kadar farklı olduğunu, çoğu kişinin fark etmediği kısımları mesleğim itibariyle anlatmaya çalışacağım.

    örneğin kalay ile kurşun metallerini ergitip karıştırdık diyelim. bu karşımda ağırlıkça %61, 9 oranında kalay, %38,1 oranında kurşun olursa 183 derece c'da katılaşma gösterir ve çok iyi bilinen "lehim" alaşımına dönüşür. normalde kurşun 327, kalay ise 232 derece c'da ergimektedir. dikkat edildiği üzere oluşan "lehim" alaşımı 183 c katılaşır. bu yüzden ötektik noktalar veya "alaşım bilimi" önemlidir.

    daha iyi anlaşılması için şöyle bir örnek verelim: ağırlıkça %55 kalay ile %45 kurşun karıştırırsak ve dökümle şekillendirmek istersek ne olur? (fark ettiyseniz burada ötektik noktada değiliz.)

    bu durumda katılaşma yaklaşık olarak 225 derece c'da başlar ve 183 derece c'da son bulur. 183-225 c arasında "alfa katı fazı"+"sıvı fazları" birlikte bulunur. diğer bir sorun ise kalay kurşunun içinde, kurşunda kalayın içinde katı durumda kısmi olarak çözünmektedir. yani sistem katı haldeyken "alfa"(kalay çözen kurşun katısı) ve "beta"(kurşun çözen kalay katısı) olmak üzere 2 farklı katı çözeltiye sahiptir. beta faza ancak sıvı 183 c'ı gördükten sonra elde edebiliriz. (bu şimdilik çok önemli değil, siz sadece katı(alfa+beta) ve sıvı olarak düşünün)

    mükemmel bir katılaşma sağlayamayacağınız için oda şartlarında her derece düştüğünde katının kompozisyonu (kalay-kurşun oranı) devamlı değişir. esas oranı sadece en dış katmanda elde edersiniz. yani en içte alfa, en dış katman ise alfa+beta elde edilir. çünkü alfa ve beta en son katılaşandır. bunu homojenleştirmek (her yerdeki oranı ağ. %55kalay+%45kurşun yapmak) için ısıl işlem yapmanız gerekebilir. teoride ise katılaşmanın çok çok yavaş gerçekleştiği, difüzyonun mükemmel olduğu ve oranların sabit kaldığı düşünülür, tabii ki dünya bu kadar tatliş değil.
    ..................................................................................
    özet:
    bilal'e anlatır gibi ifade et diyenler için; döküm ile ürettiğimiz alaşımın anatomisine baktığımız zaman:
    "sıvı-->sıvı+alfa katısı(kalay bakımından devamlı zenginleşiyor)-->alfa+beta katısı" olmak üzere farklı katmanlar görürürüz. çünkü arada kalan "sıvı alaşım" yavaş yavaş katılaşmaktadır.
    ...................................................................................
    gerçek bir dökümde bu alaşımı dökme sıcaklığınız, kalıbınız cinsi (kum, metal vs.) bile alaşımın mikroyapısını, kompozisyonunu etkilemektedir. basit bir dille anlatmak gerekirse mekanik ve fiziksel özellikleri etkilemektedir. gerçekten ilginçtir ki gözle aynı görünen iki alaşım "oranları aynı olsa" bile mikroskop altında oldukça farklı görünebilir. mesele oranları değil, bu oranların mikroyapıda nasıl dağıldığıdır. yoksa matematiksel olarak baştaki oran zaten belliydi (hatırlatma: toplam dökümde ağırlıkça %55kalay+45kurşun ama varsayalım 1 mikronluk bir parça kestik, burada oranların değiştiği görülecektir.)

    örneğin çok hızlı ve düşük bir sıcaklıkta döküm yaparsanız, az enerji harcarsınız fakat büyük ve dendiritik tane yapısı(mikroyapısı) sebebiyle ürün gevrek yani kırılgan olur. bu da o yapıya sonradan dövme, haddeleme, çekme gibi yöntemlerle şekil veremeyeceğiniz anlamına gelir.

    kısa bir bilgi(burayı geçebilirsiniz): peki bu mikroyapıyı dana kadar bir döküm yaptıktan sonra nasıl anlıyoruz? çok basit, ufak bir numune alıp optik mikroskop altında (100-500x büyütmede) inceliyoruz. böylece gördüğümüz şekillerden durumu kavrıyoruz. bu yetmezse elektron mikroskobu gibi ileri tekniklerle kimyasal analizden(bu sayede oluşan şekillerin içerdiği kurşun/kalay oranlarını belirleyebiliyoruz) de yararlanabiliyoruz.

    basit 2 bileşenli bir alaşımı istediğiniz mikroyapıda üretmek ciddi mühendislik bilgisi ve pratiği ister. bir çok mühendislik öğrencisi malzeme bilimi, faz diyagramları, döküm teknolojisi, katılaşma, ısıl işlem veya fiziksel metalurji içinde bu konuyu görse de bahsettiğim kavramı ve katılaşma sürecini (mikroyapı, kompozisyon, ısıl işlem) çok az kişi tam anlamıyla kavrar.