Eyüp YAYLACI

Fe-C Denge Diyagramı

Bilindiği üzere çelik Fe-C ve silisyum alaşımıdır. Yapısında bulunan Si miktarı belli aralıklar arasındadır (max. % 0,6 fazlası alaşım elementi sıfatını alır) ancak çeliğin esas yapısını Fe-C yüzdeleri belirlemektedir.

Şekil1 Fe-C (Fe-Fe3C) Denge Diyagramı

Yukarıdaki diyagramda görüldüğü üzere 3 katı çözelti bölgeleri bulunmaktadır. Bunlar Ferrit (α) HMK yapılı olup ferromanyetik özelliğe sahiptir.  Ostenit YMK yapılı olup manyetik değildir ve Delta ferrit HMK yapılı olup bu da Ferit gibi ferromanyetik yapıya sahiptir.

Fe-C denge diyagramında 5 farkı faz olup 2 farklı da karışım mevcuttur. Fazlar: Ferit (α), Ostenit (γ) Delta ferrit (δ) Sementit (Fe3C) ve Sıvı fazdır. Karışımlar ise Perlit (ferrit + sementit) –> Ötektoid reaksiyon ürünü ;Ledeburit (ostenit + sementit) –> Ötektik reaksiyon ürünüdür.

Bu farklı 5 fazın mikroyapıları da şu şekildedir;

Şekil 2 : Fe-c Denge diyagramında mikroyapı resimleri

Fe-C denge diyagramında olmayan pek çok element vardır. Bu elementlerin ilavesi Fe-C denge diyagramını değiştirmekle beraber çeliğin yapısını ve özelliklerini de değiştirmektedir. Alaşım katılmasının sebebi çeliğin yapısında var olan özelliklerini geliştirmek veya yeni bazı özellikler katmaktır. Çeliğe ilave edilen en çok alaşım elementleri şunlardır:

  • Cr-en çok kullanılan elementtir

  • Ni

  • Mo

  • W

  • Mn

  • V, Nb

  • Co

  • Ti

  • Si

  • N, B,

  • Cu

  • Pb, Se, Te, S

Alaşım elementleri ;

  • Sertleşme kabiliyetini artırırlar

  • Düşük ve yüksek sıcaklıklarda mekanik özellikleri geliştirirler

  • Sertlik/mukavemet ve tokluk arasındaki optimizasyona yardımcı olurlar

  • Aşınma direncini artırırlar

  • Korozyon direncini artırırlar

  • Manyetik özellikleri düzeltirler.

Kaynaklar;

Sakarya Üniversitesi Faz Diyagramları, Demir Çelik, Özel Çelikler Ders Notları..

Eyüp YAYLACI