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.
