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 Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
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
- 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
- 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
- Alüminyum döküm alaşımlarına Al5Ti1B ile tane inceltme işlemi uygulanması
Grain refining of aluminium foundry alloys using Al5Ti1B
FATİH BAYPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERHAT GÜL
- Al-Ti alaşımlarına b-c-n ilavesi ile kompozit tozların in-situ üretimi ve al alaşımlarına tane inceltici olarak uygulanması
In-situ synthesis of Al-Ti alloys composite powders with b-c-n addition and application of grain refinement for al alloys
MESUT ARIKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ÖZER