Grain refinement of Al-Si-Mg cast alloys with niobium – boron addition
Al-Si-Mg döküm alaşımlarının niyobyum – boron ilavesi ile tane inceltilmesi
- Tez No: 666298
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KALKANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezin amacı, silis ve magnezyum içeren aluminyum döküm alaşımlarında, özellikle A357.0 alaşımı, aluminyum (Al), niyobyum (Nb) and boron (B) alaşımının tane inceltici etkisini gözlemlemektir. Aluminyum, silis ve magnezyum bazlı alaşımlarda, silis oranı ağırlık olarak %3'den fazla olduğu zaman, Al-Ti-B tane incelticisi titanyum silis bazlı çökeltiler oluşturduğu için etkisini yitirmeye başlar ve bu duruma zehirlenme etkisi denir. Tane inceltici etkiye sahip olan fazların yüzeyleri titanyum silis bazlı faz ile kaplanır ve TiB2 parçacıklarının sayısı azalır. Titanyum – silis çökeltilerinin aluminyum matrisi ile kafes yapıları arasındaki fark Al3Ti ve TiB2 fazlarına göre daha fazla olduğu için tane inceltici etkisi azalır. Silis oranı % 3'den fazla olan aluminyum döküm alaşımlarının tane inceltimi için başka çalışmalarda vardır. Bu çalışmalar, daha düşük titanyum ağırlık yüzdesine sahip Al-Ti-B alaşımı ve değişik boron oranlara sahip Al-B alaşımlarıdır. Ancak, ticari olarak kullanılan aluminyum ve silis bazlı döküm alaşımları titanyum elementini yabancı madde olarak içerdiği için, zehirlenme etkisi ortadan kalkmaz. Bu sebeplerden dolayı, niyobyum – boron alaşımları son zamanlarda geliştirilmeye başlanmıştır. Bu alaşımın en önemli avantajı 750 – 800 °C sıcaklıklarında titanyum bazlı alaşımdan daha kararlı olmasıdır. Buna ek olarak, Al3Nb ve NbB2 alaşımlarının kafes yapıları Al3Ti ve TiB2 alaşımları ile çok yakın olması ise tane inceltici adayı olabilmesi için bir diğer avantajdır. Bu tez çalışmasında Al2.79Nb0.3B alaşımı, A357 alaşımı için tane inceltici olarak kullanılmıştır. Tez çalışmaları ötektik fazının morfolojik yapısının iğnemsi yapıdan fiber ve geçişli katmanlı yapıya dönüştüğünü göstermiştir. Ayrıca, ötektik dönüşümü sırasındaki yetersiz soğutmanın miktarındaki artış ve ötektik sıcaklıklarındaki düşük mikroyapı sonuçlarını desteklemiştir. Ek olarak, tane boyutunun azaldığı gözlemlenmiştir. Ancak, bunun etkisinin ticari olarak kullanılan Al5TiB alaşımı ile neredeyse aynı olduğu görülmüştür. Diğer bir deyişle, tane boyutlarındaki düşüş neredeyse aynı olmuştur.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to observe the grain refinement effect of aluminum (Al), niobium (Nb) and boron (B) alloy for silicon and magnesium-based aluminum cast alloys, especially A357. When the silicon content exceeds the 3 % w.t on the aluminum, silicon and magnesium-based alloy, effectiveness of Al-Ti-B grain refiner decreases due to formation of titanium silicide precipitates, called as poisoning effect. The surface of the grain refining constitues are coated with titanium silicide, and number of TiB2 particles decrease. Since the lattice mismatch with aluminum matrix is higher for titanium silicide than Al3Ti and TiB2, grain refinement efficieny decreases. There are other studies to develop the grain refiners for aluminum cast alloys having silicon content higher than 3 %, which are the use of low content titanium instead of Al-5Ti-B, or Al-B in different boron amounts. However, since the commercial aluminum - silicon base alloys include titanium as an impurity, poisoning effect cannot be eliminated. That's why, recently niobium – boron-based grain refiners have been developed. The most important advantage is that niobum is much more stable at 750 - 800 °C than titanium which results in avoiding poisoning. In addition, having nearly same lattice parameters of Al3Nb and NbB2 with Al3Ti and TiB2 is also another advantage as a candidate for grain refiner. In this thesis, Al2.79Nb0.3B alloy is experienced as a grain refiner for A357 alloy. The results show that eutectic structure is changed from acicular to fibrous and transitional lamellar structure. An increase in the amount of eutectic undercooling and decrease in eutectic temperatures supported the microstructural examinations. Moreover, it is observed that grain size is also decreased. However, its effect on grain size is seen as similar with commercially used Al5TiB alloy. So, grain size was decreased by nearly the same amount.
Benzer Tezler
- Izgara ve altlık üstünde barındırılan ile de france X kıvırcık (Fl) ve merinos kuzularının entansif besideki performansları
Başlık çevirisi yok
ÜMRAN ŞAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Veteriner HekimliğiUludağ ÜniversitesiZootekni Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN TUNCEL
- Çukurova bölgesinde biyoklimatik veriler kullanılarak açık ve yeşil alan sistemlerinin belirlenmesi ilkeleri üzerinde bir araştırma
A research on the determination of the principles in open and green spaces systems by using the bioclimatic data in Çukurova region
MEHMET FARUK ALTUNKASA
Doktora
Türkçe
1987
Çevre MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDOĞAN GÜLTEKİN
- Computer aided design of lumped and distributed broadband matching and filtering networks
Başlık çevirisi yok
ADNAN KÖKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVZAT YILDIRIM
- Manisa-Demirci-Köseler plaserinden titan minerallerinin kazanılması ve pigment üretimine katkı araştırmaları
Recovery of the titanium minerals from Manisa-Demirci-Köseler plocer sands and examination of their use in prgment production
SADULLAH ERTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİYAZİ DELİORMANLI