Grain refinement of Al4CuTi alloy with zirconium, scandium and erbium
Al4CuT i alaşımının zirkonyum, skandiyum ve erbiyum ilavesiyletane küçültülmesi
- Tez No: 531956
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜMİT ALVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı Zirkonyum, Skandiyum ve Erbiyum kullanarak Al4CuTi alaşımı için optimum bir tane küçültücü bulmaktır. Zirkonyum yüzdesi ağırlıkça %0,35 olan numune, çeşitli oranlarda, ağırlıkça %0,05 ila %0,30 oranlarında Skandiyum ve Erbiyum ile dökülmüştür. Numuneler standart metallografik prosedürle hazırlanmış ve Optik Mikroskop, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-ışını Spektroskopisi (EDS) ile incelenmiştir. Zirkonyum ve Skandiyum'un birlikte ilave edilmesi, Al alaşımları üzerindeki tane küçültücü etkisinin Zr ve Sc ayrı ayrı ilavesinden daha belirgin olduğu gözlenmiştir. SEM sonuçları, Skandiyum'un Al3Sc ve Al3Zr'nin alternatif katmanlı yapısını oluşturmak yerine, Al3Zr fazında çözünmüş olduğunu, ancak tane küçültülmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymuştur. Bu araştırmanın arkasında yatan en önemli fikirlerden biri, Erbiyum'un pahalı olan Skandiyum'un yerini alıp almayacağını belirlemektir. Erbiyum, %0,2'den daha az bir miktarda kullanıldığında kararlı haldedir ancak etkili bir tane küçültücü olarak Skandiyum'un yerini alamaz gibi görünmektedir, çünkü AlCuEr fazı, aktif heterojen çekirdeklenme bölgesi olarak hareket etmemiştir ve sonrasında tane küçültülmesine olanak sağlamamıştır. Ağırlıkça % 0,1 Sc, % 0,15 Er ve % 0,002 TiB2 kombinasyonu tanecik boyutunu hedefimiz olan 50 μm'e düşürerek bu çalışmanın en iyi sonucunu oluşturmuştur.
Özet (Çeviri)
The purpose of this research work is to find an optimum grain refiner for Al4CuTi alloy by using Zirconium (Zr), Scandium (Sc) and Erbium (Er). A series of samples were casted with various proportions of Scandium and Erbium from 0.05 to 0.30 wt% while Zirconium percentage was fixed to 0.35 wt%. Samples were prepared by standard metallographic procedure and examined through optical microscope, scanning electron microscope (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). It was observed that a combined addition of Zirconium and Scandium has a significant effect on grain refinement of Al alloys rather than Zirconium or Scandium alone. SEM results revealed that Scandium dissolved in Al3Zr phase instead of making an alternative layered structure of Al3Sc and Al3Zr, but it has a positive effect on the grain refinement. One of the most important ideas behind this research is to determine whether Erbium can be a replacement of expensive Scandium. Though Erbium performed steadily when used in an amount less than 0.2 wt % but it does not appear to replace Scandium as an efficient grain refiner because AlCuEr phase forms which did not act as active heterogeneous nucleation site and subsequently didn't facilitate the grain refinement phenomenon. A combination of 0.002 %TiB2 together with 0.1 wt%Sc and 0.15 wt%Er worked extreme well and reduced the grain size to our set target of 50 μm, which is the best outcome of this research.
Benzer Tezler
- Grain refinement of Al-Si-Mg cast alloys with niobium – boron addition
Al-Si-Mg döküm alaşımlarının niyobyum – boron ilavesi ile tane inceltilmesi
ENVER BURAK ALDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KALKANLI
- The effects of grain refinement on the mechanical properties of aluminium cast alloys used in automotive industry
Tane inceltmenin otomotiv endüstrisindeki alüminyum döküm alaşımlarının mekanik özelliklerine etkisi
ONUR ÖZAYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiTürk-Alman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FRANK WALTHER
YRD. DOÇ. DR. MEHMET İPEKOĞLU
- Alüminyum silisyum alaşımlarında bor ile tane inceltme
Grain refinement of aluminium silicon alloys with boron
UĞUR AYBARS ESER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MUSTAFA ÇİĞDEM
- Al-Si-Mg alaşımlarında tane inceltme işleminin mekanik özellik ve mikro yapı üzerine etkisi
The effect of grain refinement on mechanical properties and microstructure of Al-Si-Mg alloys
SADIK ÖKSÜZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TANSEL TUNÇAY