Metaller ve Alaşımlar

Giriş

• Bugün dökme demirleri ve çelikleri inceleyeceğiz.
• Metaller demir esaslı ve demir dışı olarak iki gruba ayrılır.

Demir Esaslı Metaller

• Çelikler ve Dökme Demirler
  • Demir esaslı metallerdir.
  • Demir elementi, B grubunda yer alır.
  • Diğer grup elementleri, elektron alır veya kaybeder, bu nedenle kullanımları zordur.

Tarihte Metal Kullanımı

• Metal kullanımı, tarihi savaş aletleri ve paralar gibi birçok alanda görülmüştür.

Metal Yapısı

• Metaller genellikle elektron veren, parlak renkli elementlerdir.
• B grubu elementler, en fazla kullanılan elementlerdir.

Alaşımlar

• Alaşım, iki veya daha fazla metalin fiziksel karışımını ifade eder.
• Örnekler:
  • Lehim: Kurşun ve kalay karışımıdır.
  • Pirinç: Bakır ve çinko karışımıdır.
  • Bronz: Bakır ve kalayın karışımıdır.

Kristal Yapı

• Alaşımlarda atom çapları yakın olan elementler, aynı konumlara yerleşir.
• Düzensiz alaşımlar ve intermetalik bileşikler, farklı davranış sergiler.

Demir Üretimi

• Demir üretimi için cevher, kireç taşı ve kok kullanılır.
• Süreç:
  1. Demir cevherinin kok ve kireç taşı ile karıştırılması.
  2. Kireç taşı, metal olmayan kısımları temizler.
  3. Kok, ısı sağlar ve oksijeni çalarak demiri ortaya çıkarır.

Sonuç Ürün

• Pik Demir: %0.95 saflığında demir içerir.
• Dökme Demir: %2'den fazla karbon içerir.

Fırın İşlemleri

• Tipik bir yüksek fırın tasarımı:
  • Üstte curuf bölgesi, altta metal bölgesi.
  • Curuf hafif olduğu için üstte, metal altta toplanır.

Çeliklerin Özellikleri

• Karbon Oranı:
  • Çelik: %2'ye kadar karbon.
  • Dökme Demir: %2'den fazla karbon.
• Karbon, yapıyı etkileyen önemli bir elementtir.
• Çeliklerin avantajları:
  • Yüksek mukavemet, rijitlik ve tokluk.
  • Şekil değiştirme kabiliyeti (%25'e kadar).

Mekanik Özellikler

• Çelikler, yüksek dayanım ve süneklik sağlar.
• Farklı şekillendirme yöntemlerine uygunluk (kaynak, döküm, haddeleme vb.).

Sonuç

• Demir esaslı metallere odaklanarak, çelik ve dökme demirlerin üretim süreçleri ve özelliklerini incelemiş olduk.