İçeriğe atla

Maraging çeliği

Maraging çelikleri, çok düşük miktarda karbon içeren ve sünekliğini kaybetmeden üstün mukavemet ve tokluğa sahip olduğu bilinen çeliklerdir. Bu çelikler, mukavemetlerini karbondan değil, intermetalik bileşiklerin çökeltilmesinden elde eden çok düşük karbonlu ultra yüksek mukavemetli çeliklerin özel bir sınıfıdır. Başlıca alaşım elementi ağırlıkça %15 ila %25 nikeldir. Kobalt, molibden ve titanyum içeren ikincil alaşım elementleri, intermetalik çökeltiler üretmek için eklenir.[1]

Maraging kelimesi [İngilizce: Martensite (martenzit) ve Aging (yaşlandırma)] kelimelerinin birleşiminden oluşur. İsminden anlaşılacağı üzere hem martenzit hale getirilmiş hem de çökelme sertleşmesi uygulanmış olan çeliklerdir.[2] Maraging çelikleri 1400 ila 2400 MPa arasında akma dayanımı ile ultra yüksek mukavemetli malzemeler kategorisine aittir. Yüksek mukavemet, mükemmel tokluk özellikleri ve kaynaklanabilirlik özellikleri vardır.[3]

Maraging çeliği kaliteleri

Maraging çelikleri genellikle inç kare başına binlerce pound (ksi) cinsinden yaklaşık nominal çekme dayanımını gösteren bir sayı (örneğin, SAE çelik kaliteleri 200, 250, 300 veya 350) ile tanımlanır; bileşimler ve gerekli özellikler ABD askeri standardı MIL-S-46850D'de tanımlanmıştır.  Daha yüksek kalitelerde alaşımda daha fazla kobalt ve titanyum bulunur; Aşağıdaki bileşimler MIL-S-1D'nin tablo 46850'inden alınmıştır:

Kaliteye göre maraging çelik bileşimleri
Element 200. sınıf 250. sınıf 300. sınıf 350. sınıf
Demir dengedengedengedenge
Nikel 17.0–19.017.0–19.018.0–19.018.0–19.0
Kobalt 8.0–9.07.0–8.58.5–9.511.5–12.5
Molibden 3.0–3.54.6–5.24.6–5.24.6–5.2
Titanyum 0.15–0.250.3–0.50.5–0.81.3–1.6
Aluminyüm 0.05–0.150.05–0.150.05–0.150.05–0.15
Çekme mukavemeti, MPa (ksi) 1.379 (200)1.724 (250)2.068 (300)2.413 (350)

Fiziksel Özellikler

  • Yoğunluk: 8,1 g/cm3 (0,29 lb/inç3))
  • Özgül ısı, ortalama 0–100 °C (32–212 °F): 452 J/kg· K (0,108 Btu/lb·°F)
  • Erime noktası: 1,413 °C (2,575 °F)
  • Isı iletkenliği: 25,5 W/m·K
  • Ortalama ısıl genleşme katsayısı: 11.3×10−6 K−1 (20.3×10−6 °F−1)
  • Akma dayanımı: tipik olarak 1.400–2.400 MPa (200–350 ksi)
  • Nihai çekme dayanımı: tipik olarak 1.6–2.5 GPa (230–360 ksi). Notlar 3.5 GPa'ya (510 ksi) kadar mevcuttur
  • Kopma uzaması:% 15'e kadar
  • Kırılma tokluğu (KIC): 175 MPa·m'ye kadar1⁄2
  • Young (Elastisite) modülü: 210 GPa (30×106 psi)
  • Kayma modülü: 77 GPa (11.2×106 psi)
  • Hacim modülü: 140 GPa (20×106 psi)
  • Sertlik (yaşlandırılmış): 50 HRC (sınıf 250); 54 HRC (sınıf 300); 58 HRC (sınıf 350)

Kaynakça

  1. ^ "ASM Handbook Volume 1 Properties and Selection: Irons". dl.asminternational.org. doi:10.31399/asm.hb.v01.9781627081610. 31 Mart 2022 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 19 Temmuz 2023. 
  2. ^ "Maraging çeliği nedir? Kullanım alanları nerelerdir?". 26 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2023. 
  3. ^ "Maraging Steels". 28 Mayıs 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 2 Temmuz 2023. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Alüminyum</span> sembolü Al, atom numarası 13 olan element

Alüminyum, atom numarası 13 ve simgesi Al olan kimyasal element. Gümüş renkte, sünek bir metaldir. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar.

<span class="mw-page-title-main">Granit</span>

Granit, sert, kristal yapılı minerallerden meydana gelen tane görünüşlü magmatik felsik müdahaleci magmatik bir kaya türüdür. Granit kelimesi, tamamen kristalli bir kayanın kaba taneli yapısında bulunan Latince granumdan gelir. Plüton içindeki taneler çoğunlukla gözle görülebilir büyüklüktedir. Feldispatın esas mineralleri ortoklas cinsi ile az miktarda plajioklas ve kuvarstır. Ayrıca mika, hornblend, piroksen ve ikinci gruba giren turmalin, apatit, zirkon, grena, manyetit gibi mineraller de bulunabilir. Ancak genellikle "granit" terimi daha geniş bir yelpazede ifade etmek için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Alaşımlı çelik</span> Alaşımlı celik

Alaşımlı çelik, mekanik özelliklerini geliştirmek için ağırlıkça % 1.0 ila % 50 arasında toplam miktarlarda çeşitli elementlerle alaşımlanan çeliktir.

<span class="mw-page-title-main">Malzeme bilimi</span> yeni malzemelerin keşfi ve tasarımı ile ilgilenen disiplinlerarası alan; öncelikli olarak katıların fiziksel ve kimyasal özellikleriyle ilgilidir

Malzeme bilimi, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceleyen, yeni malzemelerin üretilmesini veya sentezlenmesini de içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır.

Titanyum sembolü Ti olan 22 atom numaralı kimyasal elementtir.

<span class="mw-page-title-main">Vanadyum</span> sembolü V, atom numarası 23 olan kimyasal element

Vanadyum, simgesi V, atom numarası 23 olan bir elementtir. Bir geçiş metali olan element, doğada nadiren bulunur. Yapay olarak izole edildiğinde, oksit bir katmanın ortaya çıkmasıyla pasifleşir ve kararlı hâle gelen elementin oksitlenmesi sona erer.

<span class="mw-page-title-main">Manganez</span> atom numarası 25, simgesi Mn olan element

Mangan veya Manganez kimyasal bir elementtir. Simgesi Mn ve atom numarası 25'tir.

<span class="mw-page-title-main">Bor</span> sembolü B ve atom numarası 5 olan kimyasal element

Bor simgesi B ve atom numarası 5 olan kimyasal elementtir. Kristal formunda kırılgan, koyu, parlak bir metaloid; amorf formunda kahverengi bir tozdur. Bor grubunun en hafif elementidir, kovalent bağlar oluşturan üç değerlik elektronuna sahiptir, bu da borik asit, mineral sodyum borat, bor karbür ve bor nitrür gibi ultra sert bor kristallerini açıklar.

Şekil hafızalı alaşımlar; martensitik yapıda iken belli bir dış kuvvete maruz kalmaları sonucu değişen orijinal şekillerini, östenit faz sıcaklığına geçtiklerinde büyük oranda geri kazanabilen alaşımlardır. Alaşım östenit fazda iken, herhangi bir sıcaklık değişimi olmaksızın, sadece uygulanan stresin ortadan kalkması sonucu malzemenin orijinal formunu tekrar kazanması ise süperelastisite(en) olarak tanımlanır.

Karbon elyaf takviyeli plastik veya karbon elyaf takviyeli polimer sağlam, hafif ve pahalı bir çeşit kompozit malzeme, elyaf takviyeli polimerdir. Cam elyafı'ına benzer şekilde bu kompozit yapıya mukavemet veren malzemeye karbon elyafı denilir. Polimer için en çok epoksi kullanılsa da polyester, vinil ester ya da naylon gibi başka maddelerin de kullanıldığı görülebilir. Kevlar veya alüminyum yapılarında karbon, cam gibi diğer güçlendiricilerle birlikte kullanılır. Grafit takviyeli polimer ya da Grafit elyaf takviyeli polimer (GFRP) de karbon elyafıyla takviyeli bu tür yapıları nitelemek için de kullanılır. Cam elyaf takviyeli malzemelerin de GFRP olarak tanımlanabilmesi ve karışıklık yaşanması nedeniyle bu isimlendirme çok sık kullanılmaz. Bazı ürün tanıtımlarında ise kısaca grafit elyafı denilir.

<span class="mw-page-title-main">Merlin (roket motoru ailesi)</span>

Merlin, SpaceX tarafından Falcon 1 ve Falcon 9 fırlatma araçlarında kullanılmak üzere geliştirilmiş olan bir roket motorları ailesidir. SpaceX, Merlin motorlarını ayrıca Falcon Heavy fırlatma aracında da kullanmayı planlamaktadır. Merlin motorları gaz-üreteci güç döngüsü içinde roket yakıtı olarak RP-1 ve Sıvı oksijen kullanır. Merlin motoru en başta denizden kurtar(ıl)ma ve tekrar kullanım için tasarlanmıştı.

<span class="mw-page-title-main">Honda Insight</span>

Honda Insight, Honda tarafından üretilen elektrikli hibrit otomobil modelidir. Aracın 1999-2006 yılları arasındaki ilk nesli üç kapılı küçük sınıf hatchback olup 2009-2014 yılları arasında üretilen ikinci nesli ise beş kapılı alt orta sınıf hatchback'tir. Insight, Honda'nın Integrated Motor Assist sistemini kullanan ilk araçtır.

Özgül dayanım, yoğunluğa göre bölünmüş bir malzemenin gücü anlamına gelir. Aynı zamanda direnç-ağırlık oranı veya mukavemet/ağırlık oranı veya dayanım-kütle oranı olarak da bilinir. Elyaf veya dokuma uygulamalarında, dayanıklılık, belirli bir gücün olağan ölçüsüdür. Özgül dayanım için SI birimi Pa m3/kg veya Nm/kg'dır, bu boyutsal olarak m2/s2'ye eşdeğerdir, ancak ikinci biçim nadiren kullanılır. Özgül dayanım, özgül enerji ile aynı birime sahiptir ve bir nesnenin merkezkaç kuvveti nedeniyle ayrılmadan sahip olabileceği en yüksek dönme enerjisi ile ilgilidir.

<span class="mw-page-title-main">Çinko oksit</span> kimyasal bileşik

Çinko oksit, ZnO formülü ile gösterilen bir inorganik bileşik. ZnO, suda çözünmeyen beyaz bir tozdur ve yaygın olarak kauçuk, plastik, seramik, cam, çimento, yağlayıcı, boya, merhem, yapıştırıcı, sızdırmazlık maddesi, pigment, yiyecekler, bataryalar, ferritler, yangın geciktiriciler ve ilk yardım bantları gibi kullanım alanlarına sahiptir. Mineral çinkoit, doğal olarak meydana gelmesine rağmen, çoğu çinko oksit sentetik olarak üretilir.

<span class="mw-page-title-main">Döküm</span>

Döküm, metal işçiliği ve mücevher yapımında, sıvı bir metalin amaçlanan şeklin negatif bir izlenimini içeren bir kalıba döküldüğü ve metalurji ve malzeme mühendisliğinin doğrudan iş kolu olan oldukça önemli bir prosestir. Metal, havşa adı verilen içi boş bir kanaldan kalıba dökülür. Daha sonra metal ve kalıp soğutulur ve metal kısım (döküm) çıkarılır. Döküm genellikle diğer yöntemlerle yapılması zor veya ekonomik olmayan karmaşık geometriler üretmek için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Kompozit Malzemeler</span>

Kompozit malzeme, önemli ölçüde farklı fiziksel veya kimyasal özelliklere sahip iki veya daha fazla bileşen malzemeden yapılan ve birleştirildiğinde öncekinden farklı özelliklere sahip olan bir malzeme üreten bir malzeme. Bu kurucu malzemeler, oldukça farklı kimyasal veya fiziksel özelliklere sahiptir ve tek tek elemanlardan farklı özelliklere sahip bir malzeme oluşturmak için birleştirilir. Bitmiş yapı içinde, tek tek elemanlar ayrı ve farklı kalarak kompozitleri, karışımlardan ve katı solüsyonlardan ayırmaktadır.

Yeşil kompozitler ya da biyokompozitler olarak da adlandırılır; yenilenebilir kaynaklardan veya biyolojik maddelerden kaynaklanan hem takviyelerden hem de polimer matris fazından oluşan farklı türde biyo-kompozit malzemeler olarak tanımlanmaktadır. Yeşil kompozitler, çok çeşitli takviye elemanı ve matris malzemelerin kullanımına uygun, iyi mukavemet ve boşluklu yapılarından dolayı iyi ses yalıtım özelliğine sahip, kolayca işlenebilen ve yeni üretim teknikleri gerektirmeyen, mikro ya da nano seviyede çalışılabilen, geri dönüştürülebilir, yenilenebilir, sürdürülebilir doğa dostu malzemelerdir. Yakın geçmişte kendini dünyaya kısa bir sürede tanıtan kompozit malzemeler uzay-hava sistemleri, otomotiv, spor eşyaları gibi birçok gündelik alanlarda vazgeçilemez hale gelmiştir. Genellikle kompozit malzemeler, çeşitli biçimlerde tasarlanabilir olmalarına karşın çoğunlukla epoksi, polipropilen, polietilen vs. bir polimer matrise cam, karbon, aramid veya ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen liflerin takviyesiyle meydana gelmektedirler. Kompozit malzeme kullanımı artmasının avantajı olmasının yanında oluşacak malzeme için tüketilen atıklar sorun oluşturmaktadır. Ayrıca kompozit malzemeler iki farklı malzemeden meydana geliyor olması geri dönüşümünü zorlaştırmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kırılma Mekaniği</span> Malzemelerin yüzeyi ve iç yüzeyindeki çatlakların davranışlarını inceleyen mühendislik dalı.

Kırılma mekaniği, malzemelerdeki çatlakların yayılmasının incelenmesiyle ilgili mekanik alanıdır. Bir çatlak üzerindeki itici kuvveti hesaplamak için analitik katı mekaniği yöntemlerini ve malzemenin kırılmaya karşı direncini karakterize etmek için deneysel katı mekaniği yöntemlerini kullanır.

Sarsım dirençli çelikler veya darbeye dayanıklı çelikler, şokla kırılmaya direnç gösterecek şekilde tasarlanmış bir takım çeliği sınıfıdır. AISI sınıflandırma sistemi altında S1'den S7'ye kadar etiketlenmiş yedi tipi vardır.

<span class="mw-page-title-main">Martensitik paslanmaz çelik</span>

Martensitik paslanmaz çelik, martensit iç yapıya sahip bir paslanmaz çelik alaşımı türüdür. Yaşlandırma ve ısıl işlem yoluyla sertleştirilebilir ve temperlenebilirler. Kristal yapısı yüzey merkezli tetragonal (YMT) olup ferritik paslanmaz çeliklere benzerler. Diğer ana paslanmaz çelik türleri östenitik, ferritik, dubleks ve çökeltme sertleştirilmiştir.