Karbon ve Kırılganlık

Yüksek oranda karbon içeren malzemelerde meydana gelen kırılganlık ara yer difüzyon mekanizmasıyla açıklanabilir. Kristal yapı içerisindeki küçük bir ara yer atomunun, bir ara yerden diğer bir ara yere hareket etmesi sonucu oluşan yayınmaya “ara yer difüzyonu” denmektedir. Ara yer difüzyonunun gerçekleşmesi için malzeme içerisinde boşluk bulunmasına gerek yoktur. Hidrojen, karbon, azot, oksijen ve bor gibi atom yarıçapları küçük atomlar ara yer atomu olarak adlandırılır.

Karbon atomunun yarıçapı 70 pm, demir atomunun yarıçapı ise 126 pm’dir. Yani demir atomunun karbon atomundan oldukça büyük olmasından dolayı karbon atomu, hacim merkezli kübik yapıya sahip demir kristali içerisinde ara yer difüzyonu mekanizmasıyla yayınmaktadır. Yumuşak çeliklerin 270-350 derece arasında şekillendirilmesi esnasında mavi gevreklik adı verilen olay meydana gelir. İşlem sıcaklığı, malzeme içerisinde bulunan küçük atomların (örneğin; karbon) yayınmasını kolaylaştırır. Bu yayınma, yapı içerisindeki dislokasyonları kilitleyerek malzemenin akma noktasını yükseltir. Dolayısıyla gevreklik ortaya çıkar. Bahsi geçen sıcaklık değerlerinde çelik, mavi renk aldığından mavi gevreklik adı verilmiştir.

Düşük oranlarda karbon bulunması malzemenin mukavemetini ve sertleşebilirliğini arttırırken yüksek oranlarda karbon bulunması malzemede gevrekliğe ve kırılganlığa sebep olur.

 

 

Berke GÜLTEKİN

Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Marmara Üniversitesi

 

Kaynak: Doç. Dr. Uğur SOY, 1000 Soruda Malzeme Bilimi.

0

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir