Üretim Teknolojileri #03 | Malzemelerin Yapısı II: Kusurlar, Kayma, Taneler ve Amorf Yapı

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Aynı boyda bir çelik ve bir cam çubuğu ortasından bastırıyoruz: çelik eğiliyor ve eğik kalıyor, cam ise hiç eğilmeden bir anda kırılıyor. İkisi de katı; bu fark nereden geliyor? Açılıştaki 3D deneyin cevabı kristallerin içindeki küçük kusurlarda ve atomların nasıl kaydığında. Bu derste kusurları, dislokasyonları, taneleri ve amorf yapıyı görüyoruz. Her hesap adım adım, hiçbir işlem atlanmadan. Bu derste: - Kristal kusurları: nokta (boşluk, ara yer atomu; iyonik kristalde Schottky ve Frenkel), çizgi (kenar ve vida dislokasyonu), yüzey (dış yüzey ve tane sınırı); alaşım atomu - Elastik ve plastik şekil değiştirme, kayma ve kayma düzlemi; bütün bir düzlemi bir anda kaydırmak neden zor? - Dislokasyon: halı benzetmesi; atomlar sırayla adım atar, üst blok bir atom aralığı kayar; demirde adım yaklaşık 0.25 nm, 1 mm = 10⁻³ m, 10⁻³ / (0.25 · 10⁻⁹) = 4 milyon adım - İyi haber, kötü haber: kolay şekillenir ama kusursuz kristalden zayıftır; SPH, YMK ve HMK'da kayma yönleri; sıcakta süneklik; ikizlenme - Taneler: çekirdeklenme ve büyüme, tane sınırı, soğuma hızı; 1 mm karede 0.1 mm tane ile 10 · 10 = 100, 0.05 mm ile 20 · 20 = 400 tane; tane sınırı dislokasyona duvar, pekleşme - Amorf yapı: uzun menzilli düzen yok; hacim–sıcaklık grafiği: metalde erime sıcaklığında sıçrama ve ergime ısısı, camda camsı geçiş sıcaklığı; camın neden kırıldığı - Mühendislik malzemeleri: metal, seramik ve polimerde bağ, yapı ve özellikler Bölümler: 0:00 Geçen dersten bugüne 0:16 Çelik eğilir, cam kırılır: neden? 0:41 Kristal kusurları 1:40 Kayma ve dislokasyonlar 3:00 İyi haber, kötü haber: kafes türü ve ikizlenme 4:04 Taneler ve tane sınırları 5:25 Amorf yapı 6:32 Mühendislik malzemeleri 7:19 Özet ve sıradaki ders Serinin devamında: çekme deneyi ve gerilme–şekil değiştirme eğrisi. Kaynak kitap: Mikell P. Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems, 4. baskı — Bölüm 2, §2.3.2–2.5 (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine, İmalat, Endüstri, Mekatronik ve Metalurji mühendisliği öğrencileri için Üretim Teknolojileri serisinin üçüncü dersi.