Geri Dön

Mekanik alaşımlanmış intermetalik toz ve sinter Ti-47-5Al-3Cr alaşımının analitik elektron mikroskop ve x-ışınları teknikleri ile karakterizasyonu

Analytical election microscope and x-ray diffraction characterization of mechanically alloyd intermetallic Ti-47-5Al-3Cr powder and sinter

  1. Tez No: 101256
  2. Yazar: ARDA GENÇ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. M. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2000
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

MEKANİK ALAŞIMLANMIŞ INTER METALİK TOZ VE SİNTER Tİ-47.5 Al-3Cr ALAŞIMININ ANALİTİK ELEKTRON MİKROSKOP VE X- IŞINLARI TEKNİKLERİ İLE KARAKTERİZASYONU ÖZET Son yıllarda uçak-uzay ve otomotiv sanayinde geniş bir uygulama alanı bulan TiAl esaslı alaşımlar iyi okşidasyon dayanımları, yüksek sürünme dirençleri ve mukavemet / yoğunluk özelliklerine sahip olmalarına karşın, oda sıcaklığı özellikleri geleneksel döküm metalürjisi yöntemleriyle üretildiklerinde oldukça düşüktür. Oda sıcaklıklarında arzu edilen yüksek süneklik ve kırılma tokluğu özelliklerine ancak toz metalürjisi teknikleri ile üretilmeleri sayesinde ulaşılır. TiAl bazlı alaşımlarda mekanik alaşımlama ve ardından sıcak izostatik presleme yöntemleriyle oluşturulan nano-seviyelerdeki mikroyapının mevcut mekanik özelliklerini yüksek sıcaklık uygulamalarında koruyabilmesi malzemenin performansı açısından oldukça önemlidir. Titanyum alüminitlerin söz konusu bu gevreklik problemini çözmek amacıyla dengeden uzak tekniklere başvurulmuş ve böylecede malzemelerin kristal yapıları, mikroyapı özellikleri ve bileşimleri kontrol edilmeye çalışılmıştır. Dengeden uzak bu tekniklere örnek olarak hızlı katılaştırma, mekanik alaşımlama, sıçratma, kimyasal buhar biriktirme ve plazma süreçleri verilebilir. Hızlı katılaştırma (HK) genel anlamda ergimiş metali 104 °C/s gibi yüksek bir soğutma hızı ile katılaştırma sürecidir. Bu süreç sayesinde tane boyutu küçültme, katı eriyik çözünürlük limitlerinin geliştirilmesi, denge dışı kristal arafazların oluşumu, metalik camların üretimi işlemleri gerçekleştirilebilir. Gaz atomizasyonu (GA) yüksek oranda katılaşmanın sağlandığı bir hızlı katılaştırma prosesidir. Gaz atomizasyonu işleminde yüksek hızlı gaz (ör: argon) erimiş metal akışına bir nozul vasıtası ile yönlendirilir ve böylece ince ergimiş dropletler oluşur. Bu dropletler toz toplama bölümüne ulaşırken' ısı kaybına uğrarlar ve katılaşırlar. Bir başka denge koşullarından uzak teknik mekanik alaşımlama (MA)' dır. Bu proses toz partiküllerin tekrarlı kaynama ve kırılma işlemini içeren bir yüksek enerjili top değirmeni operasyonudur. MA ile dispersiyon sertleştirilmiş malzemelerin üretimi, katı eriyik çözünürlük limitlerinin geliştirilmesi, karışmayan sistemlerden veya çok farklı ergime noktasına sahip elementlerden alaşım sentezi, denge dışı kristal fazların üretimi, metalik fazların/amorf fazların üretimi, tane boyutu küçültme (nanoseviyelerde) işlemleri gerçekleştirilebilir. Sözkonusu bu denge dışı iki sistemi (Gaz atomizasyonu ve mekanik alaşımlama) kullanarak istenilen özelliklerde toz sentezi yapılabilir, örneğin gaz atomizasyonu ileön-alaşımlandınlmış tozlar, mekanik alaşımlama ile amorf veya nano yapıya dönüştürülebilir. Bu sayede elde edilecek nanoyapı ile de malzemenin akma mukavemeti ve düşük sıcaklık sünekliği geliştirilir. Yukarıda değinilen bu iki prosesin (GA ve MA) sonucunda elde edilen tozların nanoboyuttaki tane yapısını verimli bir şekilde pekiştirmek ve yoğun bir yapının oluşturulması için sıcak izostatik presleme (SİP) prosesi uygulanır. SİP'leme, pekiştirme ve sinterleme adımlarını aynı kademede, sıcak pekiştirme ve izostatik presleme yardımı ile içeren bir işlemdir. Bu teknikler ile üretilen nanoyapıdaki malzemeler (

Özet (Çeviri)

ANALYTICAL ELECTRON MICROSCOPE AND X-RAY DIFFRACTION CHARACTERIZATION OF MECHANICALLY ALLOYD INTERMETALLIC TI-47.5 AL-3CR POWDER AND SINTER SUMMARY Titanium aluminides based on TiAl and Tİ3AI intermetallic compounds in either a monolithic form or a metal matrix composite are candidates for high temperature applications due to their attractive combination of properties such as low density (light weight), high temperature strength, modulus retention, and high resistance to oxidation. Over the last decade, a large number of research programs have been carried out to utilize titanium aluminide materials for high temperature applications leading to improved operating efficiency and fuel savings in aerospace systems. Due to their excellent elevated temperature properties, titanium aluminides (TixAl, x=l or 3) belong to an attractive class of“advanced materials”and they are composed of ordered intermetallic alloy phases formed between two or more metallic elements. An alloy phase is ordered if two or more sublattices are required to describe its atomic structure. Ordered intermetallics generally exhibit attractive high temperature properties, because the long-range ordered superlattice lowers dislocation mobility and diffusion processes at elevated temperatures. However, this reduced dislocation motion also results in generally extremly low ambient temperature fracture-related properties including ductility and fracture toughness. Thus, the main drawback of the intermetallic titanium aluminides is their very limited ductility at ambient temperatures which results in low fracture toughness and fast fatigue-crack growth rates. However, these properties are very sensitive to the microstructure and can be improved by microstructural control and alloying. Therefore, many research groups have focused on understanding and controlling the brittleness of these intermetallics while maintaining the attractive elevated temperature characteristics. Ductility improvements have been achieved by many approaches such as additions of ternary and quaternary alloying elements, microstructural modifications, grain size refinement (down to nanometer levels), and innovative heat treatments to change the distribution, morphology and proportion of the constituent phases. In recent years“far-from-equilibrium”processing techniques have been employed to control the crystal structure, microstructural features, and grain-boundry structure and composition to overcome the brittleness problem of ordered intermetallic titanium aluminides. Examples of the“far-from-equilibrium”processes are rapid solidification, mechanical alloying, sputtering, chemical vapor deposition and plasma processing. xnRapid solidification (RS) refers to cooling of metallic melts at rates exceeding 10 °C/s. It is now well established that RS can results in refinement of grain size, extension of solid solubility limits, formation of non-equilibrium crystalline or quasicrystalline intermediate phases and production of metallic glasses. The gas atomization (GA) technique is one of the RS methods which have been developed to produce high rates of solidification. Mechanical alloying (MA'ing) is another“far-from-equilibrium”process that allows larger departures from equilibrium than RS. MA'ing is a high energy ball milling operation which involues repeated welding and fracturing of powder particles. The important attributions of MA'ing are production of dispersion-strengthened materials, extension of solid solubility limits, synthesis of alloys from elements with widely different melting point or from immiscible systems, production of non- equilibrium crystalline or quasicrystalline phases, formation of metallic glasses/amorphous phases since the high energy ball milling can break down long- rang ordered structure and refinement of microstructure down to a nanometer-sized scale. It is possible to utilize the benefits of both RS and MA'ing by combining these processes in a stepwise production of powders. In other words, pre-alloyed powder produced by RS techniques (such as gas atomization) can be mechanically alloyed to achieve nanosized (10"9) grains and chemical homogeneity in the resultant microstructures. Nanocrystalline materials with a typical grain sizes less than 100 nm show improved yield strength (or hardness) and low temperature ductility. Hot isostotic pressing (HIP'ing) is a viable comercial compaction technique which is used for powder consolidation of titanium products. It fulfills the simultaneous tasks of the consolidation and isostatic pressing. It is one of a number of consolidation techniques which are capable of producing full density while retaining a nanocrystalline structure. Because of a very fine grain size (typically

Benzer Tezler

  1. Tez No

    876176

    Mekanik alaşımlanmış Co18Cr10Fe10Ni47Al10Ti5 yüksek entropili alaşımının spark plazma sinterleme ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of mechanically alloyed Co18Cr10Fe10Ni47Al10Ti5 high entropy alloy by spark plasma sintering

    AYBÜKE İZCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER

  2. Tez No

    384897

    Ni-Ti sistemindeki farklı bileşimlerin mekanik alaşımlama yöntemi ile toz halde sentezi ve sinter sonrası karakterizasyonu

    Powder state synthesis of different compositions in Ni-Ti system via mechanical alloying and their characterization after sintering

    ÖZGÜR YURTSEVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL

  3. Tez No

    737004

    Yerli grafen nano plakalarla takviye edilmiş Al-Cu esaslı alaşım matrisli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi, ısıl işlemi ve karakterizasyonu

    Production of native graphene nano platelets reinforced Al-Cu alloy based composi̇tes wi̇th powder metallurgy, heat treatment and characterization

    KÜBRA ÇANKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NAZLI AKÇAMLI

  4. Tez No

    389182

    Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları

    Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes

    HASAN GÖKÇE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  5. Tez No

    867327

    Effects of al content and mechanical alloying duration on the properties of spark plasma sintered wmonbvalx (0.25, 0.5, 0.75, 1) refractory high entropy alloys

    Spark plazma sinterleme ile üretilen wmonbvalx (0.25, 0.5, 0.75, 1) refrakter yüksek entropili alaşımın özelliklerine, al konsantrasyonunun ve mekanik alaşımlama süresinin etkisi

    ERMAN YAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

Geri Dön