Malzeme Bilimi ve Malzeme Muayenesi

Prof. Dr. Temel SAVAŞKAN

 11. Basım

 

 

 

 

 

 

 

farkımız, kitaplarımızda ...

 

 

 

ISBN: 978-605-9594-26-4,  Nisan 2021, 11. Basım

456 sayfa, (16,5x24 cm2), 1. hamur kitap kağıdı              şimdi satın al


Malzeme Bilimi ve Malzeme Muayenesi PDF


Bu kitapta malzeme bilimine ait temel ilke ve konular bilimsel ve teknolojik bir yaklaşım içerisinde ele alınmıştır. Konuların daha da kolay anlaşılmasını sağlamak için birçok yerde metinler şekillerle desteklenmiş ve sayısal örnekler verilerek te konuların anlaşılması kolaylaştırılmıştır.

Bu kitap çeşitli mühendislik dallarına ait ders programlarında okutulan Malzeme Bilimi, Malzeme Bilgisi ve Malzeme Muayenesi gibi derslerin içeriğine ve anlatım sırasına uygun hazırlanmıştır. Şöyle ki, on iki ana bölümden oluşan bu kitabımızın birinci bölümünde malzemelerin atom yapısı, ikinci bölümünde kristal yapıları, üçüncü bölümünde malzemelerin deformasyonu, dördüncü bölümünde alaşımların yapısı, beşinci bölümünde faz diyagramları, altıncı bölümünde demir-karbon alaşım sistemi, yedinci bölümünde çeliğe uygulanan ısıl işlemler, sekizinci bölümünde alaşımlı çelikler, dokuzuncu bölümünde dökme demirler, onuncu bölümünde demir dışı alaşımlar, onbirinci bölümünde metallerin korozyonu ve onikinci bölümünde de tahribatlı ve tahribatsız malzeme muayene yöntemleri verilmektedir. Kitapta yer alan konuların daha iyi anlaşılmasına yardımcı olmak amacıyla hazırlanan klasik ve çoktan seçmeli (test) sorular, örnek sorular bölümünde verilmiştir.

Özenle hazırlanan bu kitabın, başta makine mühendisliği olmak üzere metalurji ve malzeme mühendisliği, gemi inşaatı mühendisliği, endüstri mühendisliği, mekatronik mühendisliği, endüstriyel tasarım mühendisliği, inşaat mühendisliği, elektrik mühendisliği, orman endüstri mühendisliği, maden mühendisliği, jeoloji mühendisliği ve metal eğitimi bölümlerinde öğrenim gören lisans ve lisansüstü öğrenciler ile meslek yüksekokullarının makine ve otomotiv bölümlerinde okuyan öğrenciler için yararlı bir ders kitabı olduğu görüşündeyiz. Ayrıca bu kitabın döküm, plastik şekil verme, tasarım ve imalat, bakım ve onarım, ısıl işlem, malzeme seçimi ve malzeme muayenesi konularında çalışan mühendis ve teknik elemanlara da yararlı olacağı kanaatini taşıyoruz.



İçindekiler

Önsöz         

Genel Giriş  

 

Bölüm 1.     Malzemelerin Atom Yapısı

1.1.              Giriş

1.2.              Atom Yapısı ve Elektron Düzeni

1.3               Atomlar Arası ve Moleküller Arası Bağlar

1.3.1.           Birincil Bağlar

1.3.1.1.        Metalik Bağ

1.3.1.2.        İyonik Bağ

1.3.1.3.        Kovalent Bağ

1.3.2.           İkincil Bağlar

1.3.2.1.        Van der Waals Bağı

1.3.3.           Atomlar Arası Uzaklık ve Bağ Enerjisi

 

Bölüm 2.     Kristal Yapılar

2.1               Giriş

2.2               Birim Hücredeki Atom Sayısının Belirlenmesi

2.3               Koordinasyon Sayısı

2.4               Atomsal Dolgu veya Paketlenme Faktörü

2.5               Kristalografik Düzlem ve Yönler

2.5.1            Kübik Yapıdaki Düzlemler

2.5.1.1         Kübik Yapıdaki Düzlemlere Ait Bazı Örnekler

2.5.1.2         Kübik Kafes Yapısının Bazı Düzlemlerindeki Atom Sayısı

2.5.2            Kübik Kafes Yapısında Düzlemsel Atom Yoğunluğu

2.5.3            Kübik Kafes Yapısında Yön Tayini

2.5.4            Kübik Kafes Yapısında Doğrusal Atom Yoğunluğu

2.5.5            Hekzagonal Kafes Yapısındaki Düzlemler

2.5.6            Hekzagonal Kafes Yapısındaki Yönler

2.6               Kristal Yapılı Malzemelerin Kafes Yapılarının İncelenmesi

2.6.1            X-Işını Difraksiyonu

2.6.2            Kafes Sistemlerinde Difraksiyon Koşulları

2.7               Kristalleşme Mekanizması

2.8               Kristal Kusurları

2.8.1            Noktasal Kusurlar (Boyutsuz Kusurlar)

2.8.2            Çizgisel Kusurlar (Bir Boyutlu Kusurlar)

2.8.3            Yüzeysel Kusurlar (İki Boyutlu Kusurlar)

2.8.4           Hacimsel Kusurlar (Üç Boyutlu Kusurlar)

 

Bölüm 3.     Malzemelerin Deformasyonu

3.1               Giriş

3.2               Elastik Deformasyon

3.3               Plastik Deformasyon 

3.3.1            Metalik Malzemelerde Plastik Deformasyon Mekanizmaları

3.3.1.1         Kayma

3.3.1.2         İkizlenme

3.3.1.2.1      Kayma ile İkizlenme Arasındaki Farklar

3.3.1.3         Tane Sınırı Kayması

3.3.1.4         Yayınmalı Sürünme

3.4               Çok Kristalli Malzemelerin Plastik Deformasyonu

3.5               Kırılma

3.6               Soğuk Şekil Değiştirmenin Malzemelerin Özelliklerine Etkisi

3.7               Tavlama ve Sıcak Şekil Değiştirme

3.7.1            Toparlanma

3.7.2            Yeniden Kristalleşme

3.7.3            Tane Büyümesi

 

Bölüm 4.     Alaşımların Yapısı

4.1               Giriş 

4.2               Alaşımların Sınıflandırılması

4.2.1            Saf Metal

4.2.2            Ara Faz veya Bileşik

4.2.2.1         Metaller Arası Bileşikler veya Valans Bileşikleri

4.2.2.2         Ara Yer Bileşikleri

4.2.2.3         Elektron Bileşikleri

4.2.3            Katı Çözelti 

4.2.3.1         Yer Alan Katı Çözeltisi

4.2.3.2         Ara Yer Katı Çözeltisi

 

Bölüm 5.     Faz Diyagramları

5.1               Giriş

5.2               Faz Diyagramlarının Koordinatları

5.3               Faz Diyagramlarının Belirlenmesinde Uygulanan Deneysel Yöntemler

5.4               Gibbs Faz Kuralı

5.5               Sıvı ve Katı Durumlarda Birbiri İçersinde Her Oranda Çözünen İki Metalin Denge Diyagramı

5.6               Difüzyon

5.7              Birbiri İçerisinde Sıvı Durumda Her Oranda Çözünen Katı Durumda ise Hiç Çözünmeyen İki Metalin Faz Diyagramı

5.8             Birbiri İçerisinde Sıvı Durumda Her Oranda Katı Durumda ise Kısmen Çözünen İki Metalin Faz Diyagramı

5.9               Yaşlandırma İşlemi

5.10             Ara Faz veya Metaller Arası Bileşik İçeren Alaşım Sistemi

5.11             Peritektik Dönüşüm Sergileyen Faz Diyagramı

5.12             Bileşenleri Sıvı Durumda Birbiri İçerisinde Kısmen Çözünen Denge Diyagramları

5.12.1          Monotektik Dönüşüm Sergileyen Denge Diyagramı

5.12.2          Sintektik Dönüşüm Sergileyen Denge Diyagramı

5.13             Sıvı ve Katı Durumlarda Birbiri İçerisinde Hiç Çözünmeyen İki Metalin Denge Diyagramı

5.14             Katı Hal Dönüşümleri

5.14.1          Allotropik Dönüşüm

5.14.2          Düzenli-Düzensiz Dönüşüm

5.14.3          Ötektoid Dönüşüm

5.14.4          Peritektoid Dönüşüm

5.14.5          Monotektoid Dönüşüm

5.15             Karmaşık Faz Diyagramları

 

Bölüm 6.     Demir-Karbon Alaşım Sistemi

6.1               Giriş 

6.2               Demir-Sementit (Fe-Fe3C) Faz Diyagramı

6.2.1            Demir-Sementit Denge Diyagramındaki Faz ve Yapılar

6.2.2            Demir-Sementit Sistemindeki Faz Dönüşümleri

6.2.3            Çeliklerde Soğuma Sırasında Oluşan İç Yapılar

6.2.4            Demir-Sementit Faz Diyagramı İle İlgili Uygulamalar

6.3               Demir-Grafit (Fe-C) Denge Diyagramı

6.4               Demir ve Çelik Üretimi

6.4.1            Yüksek Fırında Ham Demir (Pik) Üretimi

6.4.1.1         Yüksek Fırın

6.4.1.2         Doğrudan İndirgeme

6.4.2            Çelik Üretimi

6.4.2.1         Çelik Üretim Yöntemleri

6.4.2.1.1      Bessemer Yöntemi   186

6.4.2.1.2      Thomas Yöntemi    187 

6.4.2.1.3      Siemens-Martin Yöntemi

6.4.2.1.4      Oksijen Üfleme Yöntemleri

6.4.2.1.4.1    Döner Konverter Yöntemi

6.4.2.1.4.2    LD Yöntemi

6.4.2.1.4.3    LDAC Yöntemi

6.4.2.1.4.4    Kaldo Yöntemi

6.4.2.1.5      Elektrikli Fırın Yöntemi

6.4.3            Çeliğin Katılaşması

6.4.3.1         Kaynar Dökülmüş Çelik

6.4.3.2         Sakin Dökülmüş Çelik

6.5               Kimyasal Bileşimin Çeliğin Özelliklerine Etkisi

6.5.1            Karbonun Etkisi

6.5.2            Kükürdün Etkisi

6.5.3            Manganın Etkisi

6.5.4            Fosforun Etkisi

6.5.5            Silisyumun Etkisi

6.5.6           Azotun Etkisi

6.6              Çeliklerin Sınıflandırılması

6.6.1            Çeliklerin Karbon Oranına Göre Sınıflandırılması

6.6.1.1         Düşük Karbonlu Çelikler

6.6.1.2         Orta Karbonlu Çelikler

6.6.1.3         Yüksek Karbonlu Çelikler

6.6.1.4         Yüksek Karbonlu Takım Çelikleri

6.7              Çeliklerin Türk Standartlarına Göre Gösterimi

6.7.1           Mekanik Özellikleri Esas Alınan Çelikler

6.7.2           Kimyasal Bileşimi Esas Alınan Çelikler

6.7.2.1         Alaşımsız Çelikler

6.7.2.2         Alaşımlı Çelikler

6.7.2.2.1      Az Alaşımlı Çelikler

6.7.2.2.2      Otomat Çelikleri

6.7.2.2.3      Yüksek Alaşımlı Çelikler

 

Bölüm 7.     Çeliklere Uygulanan Isıl İşlemler

7.1               giriş

7.2               Yumuşatma Tavı (Tam Tavlama)

7.3               Normalizasyon (Normalleştirme) Tavı

7.4               Küreselleştirme Tavı

7.5               Gerilme Giderme Tavı ve Ara Tavı

7.6               Su Verme Sertleştirmesi

7.6.1            Martenzitik Dönüşümün Önemli Özellikleri

7.6.2            Kritik Soğuma Hızı

7.7               İzotermal Dönüşüm Diyagramları

7.8               İzotermal Dönüşüm ile Perlit ve Beynit Oluşumu

7.9               Soğuma Eğrileri ve İzotermal Dönüşüm Diyagramı

7.10             Sürekli Soğuma Sırasındaki Dönüşüm

7.11             İzotermal Dönüşüm (İD) Diyagramını Etkileyen Faktörler

7.12             Ostenitleştirme Sıcaklığı ve Ostenitin Homojenliği

7.13             Su Verme İşlemi Sırasında Isı Giderme Mekanizması

7.14             Su Verme Ortamları

7.15             Su Verme Ortamının Sıcaklığı ve Su Verme Yönteminin Soğumaya Etkisi

7.16             Su Verme Sertleştirmesini Etkileyen Faktörler

7.16.1          Parçanın Yüzey Durumu

7.16.2          Büyüklük ve Kütle

7.17             Sertleşme Kabiliyeti

7.18             Sertleşme Kabiliyeti ile İlgili Verilerin Kullanımı

7.19             Temperleme (Menevişleme)

7.20             Kesikli Su Verme Yöntemleri

7.20.1          Martemperleme

7.20.2          Ostemperleme

7.21             Çeliklere Uygulanan Yüzey Sertleştirme İşlemleri

7.21.1          Sementasyon (Karbürleme)

7.21.2          Nitrürleme (Nitrasyon veya Nitrürasyon)

7.21.3          Alevle Sertleştirme

7.21.4          İndüksiyonla Sertleştirme

7.22             Isıl İşlemlerle İlgili Soru ve Cevaplar

 

Bölüm 8.     Alaşımlı Çelikler

8.1               Giriş

8.2               Alaşımlamanın Amacı

8.3               Alaşım Elementlerinin Çeliklerin Yapı ve Özelliklerine Etkisi

8.3.1            Alaşım Elementlerinin Ferrite Etkisi

8.3.2            Alaşım Elementlerinin Karbürlere Etkileri

8.3.3            Alaşım Elementlerinin Demir-Sementit Faz Diyagramına Etkileri

8.3.4            Alaşım Elementlerinin Çeliğin Temperlenme Davranışına Etkileri

8.4               Alaşımlı Çelik Türleri

8.4.1            Paslanmaz Çelikler

8.4.1.1         Martenzitik Paslanmaz Çelikler

8.4.1.2         Ferritik Paslanmaz Çelikler

8.4.1.3         Ostenitik Paslanmaz Çelikler

8.4.2            Rulman Çelikleri

8.4.3           Takım Çelikleri

 

Bölüm 9.     Dökme Demirler

9.1               Giriş

9.2               Beyaz Dökme Demir

9.3               Kır Dökme Demir

9.4               Küresel Grafitli Dökme Demir

9.5               Temper Dökme Demir

9.6               Alaşımlı Dökme Demirler

9.6.1            Alaşımlı Beyaz Dökme Demirler

9.6.2            Korozyona Dirençli Dökme Demirler

9.6.3            Isıya Dayanıklı Dökme Demirler

 

Bölüm 10.    Demir Dışı Alaşımlar

10.1             Giriş

10.2             Alüminyum alaşımları

10.2.1          Alüminyum-Bakır Alaşımları

10.2.2          Alüminyum-Silisyum Alaşımları

10.2.3          Alüminyum-Magnezyum Alaşımları

10.2.4          Alüminyum-Lityum Alaşımları

10.3             Bakır Alaşımları

10.3.1          Bakır-Çinko Alaşımları

10.3.2          Bakır-Kalay Alaşımları

10.3.3          Bakır-Alüminyum Alaşımları

10.3.4          Bakır-Nikel Alaşımları

10.4             Nikel Alaşımları

10.4.1          Nikel-Bakır Esaslı Alaşımlar

10.4.2          Nikel-Krom Esaslı Alaşımlar

10.4.3          Nikel-Molibden Esaslı Alaşımlar

10.4.4          Nikel-Titanyum Alaşımları

10.5             Titanyum Alaşımları

10.6             Çinko Alaşımları

10.7             Kalay Alaşımları

10.8             Kurşun Alaşımları

10.9             Değerli Metaller ve Alaşımları

 

Bölüm 11.   Metallerin Korozyonu

11.1             Giriş

11.2             Korozyon Hücresi

11.3             Korozyonun Meydana Gelişi

11.4             Korozyon Türleri

11.4.1          Homojen Dağılımlı Korozyon

11.4.2          Galvanik Korozyon

11.4.3          Çukurcuk Korozyonu

11.4.4          Aralık Korozyonu

11.4.5          Taneler Arası Korozyon

11.4.6          Gerilmeli Korozyon

11.5             Korozyonun Önlenmesi

11.5.1          Saf Metal Kullanma

11.5.2          Alaşım Elementi Katma

11.5.3          Isıl İşlem Uygulama

11.5.4          Uygun Tasarım

11.5.5          Katodik Koruma

11.5.6          Korozyon Önleyici (İnhibitör) Kullanma

11.5.7          Yüzey Kaplama

11.5.7.1       Metal Kaplama

11.5.7.2       Metal Olmayan Kaplama

 

Bölüm 12.   Malzeme Muayenesi

12.1             Giriş

12.2             Tahribatlı Malzeme Muayenesi

12.2.1          Metalografi Deneyi

12.2.1.1       Optik Metalografi

12.2.1.1.1     Numune Alma

12.2.1.1.2     Numune Hazırlama

12.2.1.1.3     Mikroskobik İnceleme ve Yapısal Değerlendirme

12.2.1.2       Elektron Metalografi

12.2.2          Sertlik Deneyi

12.2.2.1       Brinell Sertlik Deneyi

12.2.2.2       Vickers Sertlik Deneyi

12.2.2.3       Rockwell Sertlik Deneyi

12.2.2.4       Knoop Sertlik Deneyi

12.2.2.5       Malzemelerde Sertlik-Mukavemet İlişkisi

12.2.3          Çekme Deneyi

12.2.3.1       Deneyin Amacı

12.2.3.2       Deneyin Yapılışı

12.2.3.3       Çekme Deneyinden Elde Edilen Veriler

11.2.3.4       Çekme Diyagramının (Gerilme-Birim Uzama Eğrisi) İrdelenmesi

12.2.4          Basma Deneyi

12.2.5          Darbe Deneyi

12.2.6          Yorulma Deneyi

12.2.7          Sürünme Deneyi

12.2.8          Süneklik Deneyleri

12.2.8.1       Eğme Deneyi

12.2.8.2       Erichsen veya Çökertme Deneyi

12.2.9          Burulma Deneyi

12.2.9.1       Kayma Gerilmesinin Belirlenmesi

12.2.9.2       Kayma Elastisite Modülünün Hesaplanması

12.3             Tahribatsız Malzeme Muayenesi

12.3.1          Muayene Yöntemleri

12.3.1.1       Gözle Muayene

12.3.1.2       Girici Sıvı (Penetran) İle Muayene

12.3.1.3       Manyetik Parçacık (Toz) Yöntemi

12.3.1.4       Ultrasonik Muayene Yöntemi

12.3.1.5       Eddy (Girdap) Akımı İle Muayene

12.3.1.6       Radyografi Yöntemi

12.3.1.6.1     X-Işını Radyografisi

12.3.1.6.2     Gama Işını Radyografisi

Örnek Sorular

Ekler

Kaynakça

Dizin

 



Kitaplarımızın tüm listesi için buraya tıklayınız.


Papatya Bilim Üniversite Ders Kitapları, Mühendislik Kitapları