Kodu:0542042

Dersin Adı: Katılaşma ve Faz Diyağramları

Yürütücü(ler)

Prof. Dr. Mustafa ÇİĞDEM ve Yrd. Doç. Dr. Ergun Keleşoğlu

1. Hafta

Giriş ---- Fazın tanımı; Heterojen ve homojenliğin tanımı; Saf maddelerin ve fiziksel karışımların tanımı (Su-Alkol ve su-yağ örneği); Fazlar kuralı ve bir bileşenli sistemlerde uyuglanması; Faz diyagramının tanımı; Denge halinin tanımı; Katı hal dönüşümleri (polimorfi); Faz ve tane sınırı kavramlarının tanımı; Çekirdeklenme ve büyüme ile gerçekleşen dönüşümler

2. Hafta

Sıvı Metaller , Katılaşmanın termodinamik irdelemesi, Çekirdeklenme : Homojen ve heterojen çekirdeklenme ---- Alaşımın tanımı, katı çözeltinin tanımı; Alaşım oluşum şekilleri, Katı çözelti oluşumu (Arayer ve Yeralan Karışık Kristaller); Arafazlar, İntermetalik fazlar (Laves ve Hume-Rothary Fazları); İki bileşenli faz diyagramlarının çizimi; Katı halde her oranda karışabilen sistemler (Hume-Rothary kuralı); Her oranda karışabilen sistemlerde katılaşma ve ergime örnekleri; Kaldıraç kuralının açıklanması ve uygulamaları; Doku diyagramları

3. Hafta

Büyüme  ----  Katı çözelti ve ergiyik fazların bileşime bağlı olarak serbest enerji değişimleri; kristal karışımlarının serbest enerjilerinin bulunması; tanjant kuralı; faz diyagramlarının tanjant kuralı ile belirlenmesi ve bunun her oranda karışabilen sistemlere uyarlanması.

4. Hafta

Tek fazlı metal ve alaşımların katılaşması ; Terminoloji ----  Faz diyagramlarının bilgisayar yazılımıyla çıkartılması, yazılımların temel çalışma prensipleri ve termodinamik modeller.

5. Hafta

Saf metaller, Çözünenin yeniden dağılımının alaşımlardaki etkileri ---- Katı halde hiç çözünmeyen karışımlar; Ötektik katılaşma mekanizması; Faz kuralının ötektik bileşime uygulanması; Ötektik bileşimin özellikleri; Ötektik üstü ve ötektik altı yapıların katılaşmasına örnekler; Katı halde çözünmeyen karışımlarda kaldıraç kuralının uyugulanması; Katı halde hiç çözünmeyen karışımlara gerçek örnekler

6. Hafta

Yapısal aşırı soğuma: Dendritik yapılar ---- Katı halde kısmi çözünürlük gösteren sistemler; Katı halde çözünürlüğün azalması ve katı halden çökelme; Dağılmış bölge oluşturan kristallerin oluşumuyla ilgili örnek katılaşmalar; Dağılmış bölgede çökelen fazın miktarının hesaplanması; Katı halde kısmi çözünmeye gerçek örnekler (Al-Si, Pb-Sn, Cu-Ag...)

7. Hafta

Çok fazlı metal ve alaşımların katılaşması : Ötektikler, peritektikler, monotektikler ----Peritektik katılaşma; Peritektik sistemlerin oluşma gerekçeleri; Peritektik sistemde katılaşma örnekleri (peritektik, peritektik üstü ve altı); Peritektik sistemde düzensiz ergime ve katılaşmanın açıklanması; Peritektik sistemde faz kuralının uygulanması; Peritektik dönüşüme gerçek örnekler; Peritektik sistemlerde faz miktarlarının hesaplanmasına örnekler

8. Hafta

1.VİZE SINAVI (2-8 Nisan 2007)

9. Hafta

Modifikasyon ---- Ara fazlı denge diyagramları; Açık maksimumlu ara fazlı yapılar; Örtülü maksimumlu ara fazlı yapılar; Her iki yapı için gerçek örneklerin incelenmesi (Al₂O₃-SiO₂ vb)

10. Hafta

Döküm Yapıları; Makro yapılar (çil, kolonsal ve eş eksenli yapılar) ---- Sıvı halde kısmi karışma (monotektik katılaşma mekanizması); Monotektik katılaşmaya gerçek örnekler; Sıvı halde hiç karışmayan ergiyiklerin katılaşması; Katı halde parçalanma ve dönüşümlü yapılara örnekler (Spinodial parçalanma vb.); Ötektoid ve peritektoid parçalanmalara örnekler

11. Hafta

 Segregasyon : Mikro ve makro segregasyon ---- Fe-C denge diyagramının incelenmesi, metastabil ve stabil sistemlerde katılaşma ve katılaşma morfolojileri.

12. Hafta

İngotlarda segregasyon modelleri ----  Cu-Zn; Al-Cu; Al-Si denge diyagramlarının incelenmesi

13. Hafta

2.VİZE SINAVI (07-13 Mayıs 2007)

14. Hafta

İnternet üzerinde simülasyon  (kinetik ) ( Çözünen dağılımı-hücre dallantı ve tane yapısı) ---- Üç bileşenli denge diyagramlarının açıklanması; Diyagram üzerinde bileşimin yerinin bulunması; Her oranda karışabilen katıların üçlü denge diyagramı; Katı halde kısmı karışabilen katı çözeltilerin üçlü diyagramı; Üçlü denge diyagramlarında isotermal (eşsıcaklık) kesitlerinin incelenmesi

15. Hafta

İnternet üzerinde simülasyon (ötektik katılaşma) ---- Al-Mg-Si üçlü sisteminin incelenmesi