Malzemelerde Simülasyon ve Termodinamik Modelleme

Malzemelerde Simülasyon ve Termodinamik Modelleme

Malzeme üretiminin, teknoloji geliştikçe kolaylaştığı ve üretimde daha verimli olunduğu bir gerçek! Üretimde sürprizlerle karşılaşmamak, yaptığın işi bilmek özellikle bizim sektörde çok önemli. İş böyle olunca çoğu firma malzeme üretimi konusunda bize tonlarca bilgi veren malzeme simülasyon programları kullanmaya başladı. Ben de okuldayken dersini aldığım bu konunun önemini bilerek bir yazı hazırlamaya karar verdim.

Bilindiği üzere malzeme üretiminde dönüşüm sıcaklıkları, soğuma hızı, haddeleme sıcaklığı gibi birçok faktör ortaya çıkacak malzemenin mekanik özellikleri üzerinde çok etkilidir. Bu etmenleri iyi bilmek üretim sonucu elde edilecek ürünün neredeyse kusursuz olması anlamına gelir. İşte burada simülasyon programları devreye giriyor.

Eğer sizden ve tabii ki fabrikadan daha önce hiç üretimini yapmadığınız bileşimlerde bir çelik üretmeniz isteniyorsa, o bileşimlerdeki malzemenin yazılım simülasyon programı sayesinde bir faz diyagramını çıkartabilir, böylece hangi sıcaklıkta hangi fazların oluşacağını görebilirsiniz. Bunun dışında hangi sıcaklıkta hızlı soğutmanız gerektiği, alaşım miktarına bağlı olarak östenit bölgesinin ne kadar ötelendiği gibi birçok soruda simülasyon sayesinde cevaplanacaktır. Tabii ki bu örnekler sadece çelik için, çelik dışında Al, Cu, Mg, Ni... ile bunların alaşımlarını simüle etmeniz olası. 

Bunlar da benim simüle ettiğim birkaç alaşım örnekleri faz diyagramları;

%1 Mn içeren C miktarı %0-5’e ayarlanmış, sıcaklık 0-1500 derece üstü.

Görüldüğü gibi hangi alanda hangi faz oluşuyor, sıcaklık ve bileşimleri neler rahatça okunabiliyor.

%5 Mn içeren bir diğer diyagram

Düşük sıcaklıklarda çok küçük C miktarı değişimleri farklı karbürler oluşturabiliyor. Örneğin 0.2-0.3 arası sadece M23C6 oluşurken, 0.3-0.4 arası buna M7C3 karbürü de ekleniyor.