Bu kitap, malzeme biliminin temelini oluşturan atom yapısı, atomların dizilişleri, kristal yapılar, kristal yapı hataları, atomların yayılması ve faz diyagramları konularını içermektedir. Malzeme bilimi dersine yönelik hazırlanan bu kitapta, konuya ilgi toplamak için bölümün amaçları ifade edilmiş ve konuyu kısaca özetleyen bir bölüm özeti hazırlanmıştır. Konu ile ilgili terimler bölüm sonunda açıklanarak, bölümün daha iyi kavranabilmesine çalışılmıştır. Her bölüm içerisinde mümkün olduğunca çok örnekler çözülerek konunun anlaşılma özelliği arttırılmaya çalışılmıştır. Ayrıca daha detaylı bilgi edinmek isteyenler her bir konu sonuna yararlanılabilecek kaynaklar ilave edilmiştir.
Kitabın birinci basımında gözden kaçan bazı hatalar ikinci basımında düzeltilmiştir. Malzemelerin korozyon özellikleri ilave olarak ikinci basıma konmuştur.
Kitap, malzeme bilimi ile ilgili temel konuları içeren birinci cilt niteliğindedir. Malzemelerin şekil değiştirmesi, demir esaslı ve demir dışı malzemeler hakkındaki detaylı bilgiler, malzemelerin tahribatlı ve tahribatsız deneyleri ve malzemelerin optik, magnetik, elektriksel ve ısıl özellikleri ikinci cilt kapsamında ele alıncak konular olarak düşünülmektedir. Malzeme biliminin temellerinin anlatıldığı ve pratik çözümlü problemlerin bulunduğu bu kitabın, malzeme bilimi dersi okuyan tüm mühendislik ve teknik branşlardaki öğrencilerimize faydalı olacağı kanaatindeyiz.
İÇİNDEKİLER
BÖLÜM 1
ATOM YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
Bölümün Amaçları
1.1 Giriş
1.2 Atom Yapısı
1.2.1 Atom Numarası
1.2.2 Atom Kütlesi
1.3 Atomun Elektronik Yapısı
1.3.1 Atomların Elektron Dağılımları
1.3.2 Atomun Dış Ana Kabuğundaki Elektron Sayısı
1.3.3 Elektronegatiflik ve Elektropozitiflik
1.4 Periyodik Tablo ve Kullanılışı
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Soruları
BÖLÜM 2
ATOMLAR ARASI BAĞLAR VE MESAFELER
Bölümün Amaçları
2.1 Giriş
2.2 Atomlar Arası Bağlar
2.2.1 İyonik Bağ
2.2.2 Kovalent Bağ
2.2.3 Metalik Bağlar
2.2.4 Van der Waals Bağı (Zayıf Bağ)
2.2.5 Karışık Bağlar
2.3 Atomlar Arası Denge Mesafesi
2.4 Atomlar Arası Denge Mesafesini Etkileyen Faktörler
2.5 Malzeme Özellikleri ile Atomlar Arası Mesafe ve Bağ Enerjisinin İlişkisi
2.5.1 Ergime Sıcaklığı
2.5.2 Isıl Genleşme
2.5.3 Elastisite Modülü
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Soruları
BÖLÜM 3
ATOMLARIN DİZİLİŞLERİ
Bölümün Amaçları
3.1 Giriş
3.2 Kristal Yapısı ve Birim Hücreler
3.3 Kristal Kafes Yapıları
3.3.1 Kübik Kristal Sistemi
3.3.1.1 Basit Kübik (BK) Kafes ve Atomlarının Sayısı
3.3.1.2 Hacim Merkezli Kübik (HMK) Kafes ve Atomlarının Sayısı
3.3.1.3 Yüzey Merkezli Kübik (YMK) Kafes ve Atomlarının Sayısı
3.3.2 Hegzagonal Kristal Sistemi ve Atomlarının Sayısı
3.4 Koordinasyon Sayısı
3.5 Atom Paketleme Faktörü
3.6 Metallerde Teorik Yoğunluğun Hesaplanması
3.7 Kristal Doğrultuları ve Düzlemleri
3.7.1 Kristal Doğrultuları
3.7.2 Kristal Düzlemleri
3.8 Doğrusal Atom Yoğunluğu
3.9 Düzlemsel (Planar) Atom Yoğunluğu
3.10 Sıkı Paket Kristal Yapıları
3.11 Metallerde İzotropik ve Anizotropik (Yöne Bağlı) Davranış
3.12 X Işınları Analizi
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Soruları
BÖLÜM 4
KRİSTAL YAPI HATALARI
Bölümün Amaçları
4.1 Giriş
4.2 Noktasal Hatalar
4.2.1 Atom boşlukları
4.2.2 Yer Alan ve Ara Yer Atom Hataları
4.2.3 Schottky ve Frenkel Hataları
4.3 Çizgisel Hatalar (Dislokasyonlar)
4.3.1 Dislokasyonların Malzemelere Kazandırdığı Faydalar
4.4 Düzlemsel (Yüzeysel) Hatalar
4.4.1 Dış Yüzeyler
4.4.2 Tane Sınırları
4.4.3 İstiflenme Hataları
4.4.4 İkiz Sınırları
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Soruları
BÖLÜM 5
ATOMSAL YAYINIM (DİFÜZYON)
Bölümün Amaçları
5.1 Giriş
5.2 Difüzyon Mekanizmaları
5.2.1 Boşluk Difüzyon Mekanizması
5.2.2 Ara Yer Difüzyon Mekanizması
5.2.3 Halka Difüzyon Mekanizması
5.3 Difüzyon İçin Gerekli Aktivasyon Enerjisi
5.4 Kararlı Hal Difizyonu (Birinci Fıck Kanunu)
5.5 Kararsız Hal Difizyonu (İkinci Fıck Kanunu)
5.6 Difüzyon İşleminin Endüstriyel Uygulamaları
5.6.1 Metallerin kaplanması
5.6.2 Karbürizasyon İşlemi
5.6.3 Sinterleme
5.6.4 Difüzyon Kaynağı
5.6.5 Yumuşak ve Sert Lehimleme
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Soruları
BÖLÜM 6
FAZ DİYAGRAMLARI
Bölümün Amaçları
6.1 Giriş
6.2 Temel Kavramlar
6.3 Faz Diyagramları
6.3.1 Saf Metallerin Tekli Faz Diyagramları
6.3.1.1 Gibbs Faz Kuralı
6.3.2 Sınırsız Katı Eriyebilirlik İkili Faz Diyagramları
6.3.2.1 Mevcut Fazların Belirlenmesi
6.3.2.2 Faz Bileşimlerinin Belirlenmesi (Bağ Kuralı)
6.3.2.3 Faz Miktarlarının Belirlenmesi (Kaldıraç Kuralı)
6.3.2.4 Yavaş Soğuma Esnasında Oluşan Mikroyapılar
6.3.3 Üç Faz Reaksiyonuna Sahip Faz Diyagramları
6.3.3.1 İkili Ötektik Faz Diyagramları
6.3.3.1.1 Ötektik Alaşımların Yavaş Soğuma Eğrileri
6.3.3.1.2 Ötektik Faz Diyagramlarında Mikroyapı Oluşumu
6.3.3.1.3 Ötektik Faz Diyagramlarında Faz Bileşimi ve Miktarının Belirlenmesi
6.3.3.2 İkili Peritektik Faz Diyagramları
6.3.3.3 Ötektoid Reaksiyon Gösteren Faz Diyagramları
6.3.3.4 İkili Monotektik Faz Diyagramları
6.3.4 Ara Faz ve Metaller Arası Bileşiklere Sahip Faz Diyagramları
6.3.5 Üçlü Faz Diyagramları
6.3.6 Demir-Karbon Sistemi
6.3.6.1 Saf Demirin Soğuma Eğrisi ve Kristal Yapıları
6.3.6.2 Fe-C Faz diyagramları
6.3.6.3 Fe-Fe3C Faz Diyagramında Oluşan Fazlar
6.3.6.4 Fe-Fe3C Faz Diyagramında Meydana Gelen Dönüşüm Olayları
6.3.6.5 Fe-Fe3C Faz Diyagramında Mikroyapı Oluşumu
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Soruları
BÖLÜM 7
KOROZYON
Bölümün Amaçları
7.1 Korozyonun Tanımı ve Önemi
7.2 Korozyon Türleri
7.2.1 Genel Korozyon
7.2.2 Bölgesel Korozyon
7.2.2.1 Oyuklaşma (Çukurcuk) Korozyonu
7.2.2.2 Tanelerarası Korozyon
7.2.2.3 Aralık Korozyonu
7.2.2.4 Seçici Korozyon
7.2.2.5 Galvanik Korozyon
7.2.3 Mekanik Faktörlerin Etkisiyle Meydana Gelen Korozyon
7.2.3.1 Gerilmeli Korozyon Çatlağı
7.2.3.2 Erozyon Korozyonu
7.2.3.3 Korozyonlu Yorulma
7.3 Korozyon Ortamları
7.4 Korozyona Karşı Korunma
7.4.1 Tasarım Aşamasında Alınabilecek Önlemler
7.4.2 Katodik Koruma
7.4.3 Yüzey Kaplama
7.4.4 İnhibitör (yavaşlatıcı) Uygulamaları
7.4.5 Pasivasyon Olayı
7.4.6 Uygun Malzeme Seçimi
Bölüm Özeti
Yararlanılacak Kaynaklar
Terimler
Tekrarlama Sorular
EK-1 Metallerin Fiziksel Özellikleri
EK-2 Elementlerin Atom ve İyonik yarıçapları
EK-3 Temel Birimler
EK-4 Çevrimler
YARARLANILAN KAYNAKLAR
İNDEKS
Hipotenüs® Yeni Nesil E-Ticaret Sistemleri ile Hazırlanmıştır.
