Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016

23.10.2016
Noktasal Hatalar
 Noktasal hatalar–Kristalde bir veya birden fazla bölgede
oluşan kusurlardır. Boşluk şeklindedirler.
 Genişlemiş hatalar–Kristalin malzemede belirli bir hacmi
içine alan atom veya iyonların oluşturduğu
hatalardır.(örnek Dislokasyonlar ve istif hataları)
 Boşluk–Bir atom veya iyon kristal yapıda bulunması
gereken yerde yoksa boşluk oluşur.
 Arayer hatası–Bir atom kristalde latis noktası dışında bir
yere yerleşirse ara yer hatası oluşur.
 Yeralan hatası–Normal latis noktasında bulunan bir atom
başka bir atom ile yer değiştirirse oluşan hata türüdür.
Değişen atomların genelde boyutları aynı değildir.
4 – Atomik ve İyonik Dizilmeler
Düzenlerde Hatalar
3
1
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning
Bölüm Çıktıları
 Hataların temel tiplerini öğrenmek:
noktasal hatalar, çizgisel hatalar
(dislokasyonlar) ve yüzey hataları.
 Farklı tipteki hataların etki ve nedenlerini
araştırmak.
Noktasal Hatalar: (a) boşluk, (b) arayer atomu, (c) küçük yer alan
atomu, (d) büyük yer alan atomu, (e) Frenkel hatası, (f) Schottky
hatası. Tüm bu hatalar etrafındaki atomların mükemmelliğini
bozarlar.
2
4
1
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
23.10.2016
Diğer Noktasal Hatalar
Dislokasyonlar
 Interstitialcy Arayerimsi–Normal atomun kristalde arayer
alanını işgal ederse oluşur.
 Frenkel hatası - İyon arayer bölgesi oluşturmak için
hareketlendiğinde arkasında boşluk bırakır.
 Schottky hatası - İyonik bağlı malzemelerde görülen
noktasal hatadır. Nötr hali koruyabilmek için
stokiyometrik olarak gerekli anyon ve anyon boşluğunun
oluşturulmasıdır.
 Dislokasyon - Kristalin malzemedeki çizgisel hatalardır.
 Vida dislokasyonu - Kristalin burulması ile bir atom
düzleminin spiral bir rampa üretmesi ile oluşur.
 Kenar dislokasyonu - Kristale ekstra yarım bir düzlemin
girmesi ile oluşur.
 Karışık dislokasyon - Kısmen kenar kısmen vida
dislokasyonu içeren dislokasyonlardır.
 Kayma - Metalik malzemelerin deformasyonudur, kristal
boyunca oluşur.
5
7
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson
Learning
(a) Mükemmel kristal kesilip (b) bir atom aralığı kadar kaydırılmış, (c)
Kırılma/kesilme boyunca oluşan çizgi vida dislokasyonudur.
Burgers vektörü b vida dislokasyonu etrafındaki eşit atom aralığını
kapatmak için gereklidir.
İki değerlikli katyon tek değerlikli katyonla yer değiştirdiğinde bir
değerli bir katyonun boşluk oluşturarak ayrılması.
6
8
2
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
23.10.2016
Kayma
Dislokasyon hareketi ile şekil değişimini sağlayan
işlem kayma olarak adlandırılır.
Dislokasyon çizgisinin hareket ettiği doğrultu
kayma doğrultusu, kenar dislokasyonları için
Burgers vektörlerinin doğrultusudur.
Kayma esnasında kenar dislokasyonu Burgers
vektörü tarafından oluşturulmuş düzlemi ve
dislokasyonu dışarı götürür; bu düzlem kayma
düzlemi olarak adlandırılır.
Kayma doğrultusu ve kayma düzleminin bütününe
kayma sistemi denir.
Mükemmel kristal (a)kesilip extra yarı düzlem eklenir (b)
Ekstra düzlemin alt kenarı kenar dislokasyonudur (c)Burgers
vektörü b kenar dislokasyonu etrafındaki eşit atom aralığını
kapatmak için gereklidir.
(Adapted from J.D. Verhoeven, Fundamentals of Physical
Metallurgy, Wiley, 1975.)
11
9
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
Karışık dislokasyon. Kristalin ön yüzündeki vida
dislokasyonu kristal kenarında kenar
dislokasyonuna dönüşmeketdir.
Kayma çizgisinin şematik gösterimi ve Burgers vektörü.
(a)kenar dislokasyonu
(Adapted from W.T. Read, Dislocations in Crystals.
McGraw-Hill, 1953.)
(b) vida dislokasyonu
(Adapted from J.D. Verhoeven, Fundamentals of Physical
Metallurgy, Wiley, 1975.)
10
12
3
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
23.10.2016
Dislokasyonların Önemi
 Plastik deformasyon Güç veya gerilim uygulandığında
malzemelerin şekillerinde oluşan geri dönülmez
değişimdir.
 Elastik deformasyon - Gerilim ortadan kaldırıldığında
deformasyonun/şekil değiştirmenin ortadan kalkmasıdır.
 Dislokasyon yoğunluğu - Malzemenin bir santimetre
kübündeki toplam dislokasyon uzunluğudur.
(a)Üç tanenin sınırlarına yakın eşit aralıklı veya düzende değildir.
(b)Paslanmaz çelik taneler ve tane sınırları
(Courtesy Dr. A. Deardo.)
13
15
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning
Yüzey Hataları
 Yüzey hataları - Kristalde iki boyutlu düzlem oluşturan
hatalardır. Ör. Tane sınırları
 Hall-Petch eşitliği - Metalik malzemelerde kayma
gerilmesi ve tane boyutu arasındaki ilişkidir.
y  
0
 Kd 1/ 2
 ASTM tane boyut numarası (n) - Kristalin malzemede
tanelerin boyutlarının ölçümüdür. 100x büyütmede 1 inç
karedeki tanelerin sayısıdır, N ile aşağıdaki formül
uygulanarak bulunur.
N=2n-1
 Küçük açılı tane sınırı -Kristalde bir grup dislokasyonun
küçük oryantasyon sapmalarına yol açarak yüzey
boyunca hataya sebep olmasıdır
14
Oda sıcaklığında çeliğin akma dayanımına tane
boyutunun etkisi.
16
4
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)
23.10.2016
Küçük Açılı Tane Sınırları
Dislokasyonların bitişik kafesler
arasında küçük bir yönlenme
bozukluğunun oluşturduğu bir
dislokasyon sırasıdır.
Kenar dislokasyonları tarafından
oluşturulan küçük açılı tane sınırları
eğik sınırlar, vida dislokasyonunun
neden olduğu sınırlar ise burkulma
sınırları olarak adlandırılırlar.
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning
Küçük açılı tane sınırı bir grup
dislokasyon tarafından oluşturulur.
Diğer taraftaki latisten θ kadar açı
oluşturarak ayrılır.
17
Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyon Kocatepe Üniversitesi © 2016
(c) 2003 Brooks/Cole Publishing / Thomson Learning
Mükemmel kristalde gerilim uygulandığında (a)atomların yer değiştirmesine
sebep olur, (b) ikizlenme oluşur. Kristal ikizlenme mekanizması ile deforme
olmuştur.
18
5
Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)