Yaşlandırma

Yaşlandırma
(Çökelme Sertleşmesi)
Yaşlanma
Alaşımların sertlik ve mukavemeti soğuk deformasyon veya uygun ısıl işlem ile arttırılabilir.
Demir içermeyen alaşımların sertlik ve mukavemetini artırmak için uygulanan yöntemlerin
başında yaşlandırma ve çökelme sertleştirme işlemi gelir.Söz konusu ısıl işlem kısmi katı
çözünürlük gösteren yani solvüs eğrisi içeren ve katı çözünürlüğü artan veya azalan
sıcaklıkla azalan alaşım sistemlerine uygulanır. Bu sistem sıvı durumda birbiri içerisinde her
oranda katı durumda ise kısmen çözünen metallerin oluşturduğu alaşım sistemlerine
uygulanır. Çeliklerin çoğu yaşlandırma işlemi sırasında meydana gelen karbür çökelmesi
sayesinde gerçekleşir.
Sıcaklık
Solvüs eğrisi
% miktarı
Malzeme Bilimi Slaytları
2/5
Yaşlanma
Yaşlandırma sertleşmesi için uygun bileşimde bir alaşım tek fazlı bir yapı elde etmek amacıyla (α) T1
sıcaklığına kadar ısıtılır ve alaşımdaki bütün fazların tek faz içerisinde çözünmesine kadar bekletilir. Bu
işleme çözündürme veya çözeltiye alma işlemi denir. Çözündürme işleminden sonra alaşım hızla
soğutularak (su verme) aşırı doymuş α katı çözeltisi elde edilir. Ancak aşırı doymuşluık kararsız bir
yapıdır, kararlı hale getirebilmek için yaşlandırma işlemi uygulanır. Yaşlandırma işlemi oda sıcaklığında veya
oda sıcaklığı ile solvüs çizgisi arasındaki bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. Oda sıcaklığında yapılana doğal
yaşlanma, diğerine ise yapay yaşlanma denir.
Sıcaklık
α
Sıvı
Sıvı+β
Sıvı+α
Çözündürme
T1
Su verme
α
α+β
T2
Yapay yaşlandırma
β çökeltileri
α
Doğal yaşlandırma
A
C
Aşırı doymuş α
%B
Zaman
Katı çözeltisi
Malzeme Bilimi Slaytları
3/5
Yaşlanma
Yaşlandırma işlemi hazırlık devresi, yaşlandırma devresi ve aşırı yaşlandırma devresi olmak üzere üç
aşamayı içerir. Kuluçka devresi de denilen hazırlık devresinde, fazlalık atomlar bir araya gelip kümelenerek
ilk embriyoyu meydana getirirler. Yaşlandırma esnasında ise çekirdeklenme mekanizması daha etkin hale
gelir, yani fazlalık atomlar β fazının çekirdeklerini oluşturur. Yaşlandırma esnasında oluşan ara kristal yapısı
veya geçiş kafesi matrisin kafes yapısı ile bağdaşıktır. Bu dönemde çökelen faz (β), matristen farklı bir kafes
parametresine sahiptir. Bu fazın matris yapısına bağdaşık olması nedeniyle matrisin kafes yapısında
çarpılma meydana gelir. Kafes yapısında meydana gelen çarpılmanın dislokasyon hareketini engellemesi
nedeniyle sertlik ve mukavemet hızlı bir şekilde artar.
Çözünen
CuNatomu
Çözen
atomu
Çözen
Cu atomu
Aşırı doymuş α katı fazı
β’ faz partikülleri
β’ çökelti fazına dönüşüm
Malzeme Bilimi Slaytları
β faz partikülleri
α matrisi içerisinde β fazı
4/5
Mukavemet yada sertlik
Yaşlanma
Aşırı
yaşlanma
Yaşlanma zamanı
Malzeme Bilimi Slaytları
5/5