ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( MBM 529 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Metalik Malzemelerin Yüksek Sıcaklık Korozyonu
Ders kodu: MBM 529
Öğretim üyesi: Dr. Öğr. Üyesi Kerem Özgür GÜNDÜZ
AKTS kredisi: 7,5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 2020, Güz
Dersin düzeyi: Yüksek lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Bu dersin temel amacı öğrencilere yüksek sıcaklık korozyonunun temellerini, yüksek sıcaklık ve farklı ortamlarda metalik malzemelerin nasıl korozyona uğradığını ve yüksek sıcaklık korozyonun gözlendiği farklı uygulama alanlarına göre nasıl malzeme seçimi yapılması gerektiğini öğretmektir.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Yüksek sıcaklık korozyonu hakkında temel bilgiye sahip olurlar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma projesi doğrultusunda literatürü dikkatlice gözden geçirip, kendi sonuçları ile önceki literatür arasında bağlantı kurmak
    4. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    5. Disiplinlerarası etkileşim bulunan araştırma takımlarında etkin şekilde çalışmak
    6. Mevcut bilgiyi geliştirme yöntemleri bulmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Seminer/sunum
  2. Yüksek sıcaklık korozyon şartları ve uygulama alanına göre malzeme seçimi yapabilecek bilgi seviyesine ulaşırlar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma projesi doğrultusunda literatürü dikkatlice gözden geçirip, kendi sonuçları ile önceki literatür arasında bağlantı kurmak
    4. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    5. Mevcut bilgiyi geliştirme yöntemleri bulmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Seminer/sunum
  3. Yüksek sıcaklık korozyonu içeren vakaları analiz edebilir ve engelleyici mekanizmalar öne sürebilirler.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma projesi doğrultusunda literatürü dikkatlice gözden geçirip, kendi sonuçları ile önceki literatür arasında bağlantı kurmak
    4. Malzeme bilimi ve mühendisliği alanındaki modern yöntem ve araçları kullanmak
    5. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    6. Mevcut bilgiyi geliştirme yöntemleri bulmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Seminer/sunum
   İçerik Yukarı
1. hafta: Yüksek sıcaklık korozyonuna giriş, yüksek sıcaklık korozyonunun tanımı, uygulama alanlarında karşılaşılan yüksek sıcaklık korozyon çeşitleri, yüksek sıcaklık korozyonunun endüstri açısından önemi.
2. hafta: Metal-oksijen reaksiyonlarının termodinamiği, Gibbs enerjisi ve aktivite kavramı, Ellingham/Richardson diyagramı, kısmı oksijen basıncı ve sıcaklığa bağlı stabilite diyagramları.
3. hafta: Oksitler içerisindeki noktasal hatalar, Örnek oksit kristal yapılar, Stokiyometrik ve stokiyometrik olmayan oksitler, noktasal hata reaksiyonları ve Kröger-Vink notasyonu, n tipi ve p tipi oksitler, noktasal hataların termodinamik dengesi.
4. hafta: Katılar içerisindeki taşınım mekanizmaları, birinci ve ikinci Fick kanunu, katılar içerisinde difüzyon mekanizmaları, difüzyon çalışmalarında kullanılan deneysel teknikler, ikinci Fick kanununun özel çözümleri, Kirkendall etkisi, Darken analizi, yüksek hızlı difüzyon yolları, oksitler içerisinde difüzyon.
5. hafta: Oksidasyon Mekanizmaları, oksidasyonun temel aşamaları, oksidasyonda gerçekleşen taşınım mekanizmaları, oksidasyon kinetiğinin belirlenmesinde kullanılan deneysel teknikler, lineer, parabolik ve logaritmik oksidasyon kanunları.
6. hafta: Saf metallerin yüksek sıcaklıkta oksitlenmesi, tek tabaka oksit oluşturan sistemler, çoklu tabaka oksit oluşturan sistemler, uçucu türlerin önemli olduğu sistemler, metaller içerisinde yüksek oksijen çözünürlüğüne sahip sistemler, çatlak oluşturan sistemler.
7. hafta: Alaşımların yüksek sıcaklıkta oksidasyonu, soy metal baz-soy olmayan alaşım elementi içeren alaşımların oksidasyonu, İçsel oksidasyon, soy olmayan metal baz soy olmayan alaşım elementi içeren alaşımların oksidasyonu, seçici oksitlenme, koruyucu oksit oluşturan alaşımlar ( Fe ve Ni bazlı).
8. hafta: Vize sınavı
9. hafta: Yüksek sıcaklık oksidasyonu sırasında stres oluşumu, oksidasyon sırasında stres oluşumuna sebep olan faktörler, büyüme sırasında stres oluşumu, termal stres, döngüsel termal stres testleri, stres rahatlaması, yapışma mukavemetini arttıracak yöntemler.
10. hafta: Sülfür içeren ortamlarda gerçekleşen yüksek sıcaklık korozyonu, metal-sülfür diyagramları, sülfürlenme kinetiği, sülfat oluşturan sistemlerde oluşan korozyon, . Tip-1 ve tip-2 sülfat korozyonu (sıcak korozyon), bazik ve asidik akış.
11. hafta: Alkali ve halojen içeren ortamlarda gerçekleşen yüksek sıcaklık korozyonu, metal alkali ve metal halojen reaksiyonları,döngüsel klor korozyonu, ergiyik tuzlar ve karbonatlar içerisinde korozyon.
12. hafta: Karbon ve azot içeren ortamlarda yüksek sıcaklık korozyonu, alaşımların karbürizasyona karşı olan direnci, metal tozlanması, metal tozlanma mekzanizmaları, metal tozlanmasına karşı önleyici mekanizmalar,içsel azotlanma, içsel azotlanmanın mekanik özelliklere olan etkisi.
13. hafta: Hidrojen ve su buharının yüksek sıcaklık korozyonuna olan etkisi, metallar içerisinden yüksek sıcaklıkta hidrojen taşınımı, su buharı içeren düşük ve yüksek kısmi oksijen basıncı içeren ortamlarda korozyon, çift atmosfer korozyonu.
14. hafta: Ergiyik metaller içerisinde yüksek sıcaklık korozyonu, metallerin ergiyik sıvı içerisinde çözünmesi, ergiyik sıvı ve metal arasında alaşımlanma, taneler arası penetrasyon, termal sıcaklık gradyanı nedeniyle kütle transferi, konsantrasyon gradyanı nedeniyle kütle transferi, endüstriyel ergiyik metaller içerisinde korozyon.
15. hafta*: Genel tekrar.
16. hafta*: Final Sınavı
Ders kitapları ve materyaller: Per Kofstad, High Temperature Corrosion.
Neil Birks, Introduction to High Temperature Oxidation of metals.
Önerilen kaynaklar: David Young, High Temperature Oxidation and Corrosion of metals.
César A. C. Sequeira, High Temperature Corrosion: Fundamentals and Engineering.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 8 40
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 0
Ödev: 2,6,10,14 20
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 5 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 3 14
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 15 1
Ara sınav (Vize): 3 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 15 1
Final sınavı: 3 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->