Geri Dön

Değişik soğutma hızlarında melt spinning metodu ile hızlı katılaştırılmış AI-0/0 (8,12,16) Si alaşımlarının üretimi ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 76404
  2. Yazar: ORHAN UZUN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KESKİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Eğitim ve Öğretim, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Education and Training, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1998
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 186

Özet

DEĞİŞİK SOĞUTMA HIZLARINDA MELT SPİNNİNG METODU İLE HIZLI KATILAŞTIRILMIŞ AI-%(8, 12, 16) Si ALAŞIMLARININ ÜRETİMİ VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ Orhan UZUN DOKTORA TEZİ GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAZİRAN 1998 ÖZET ikili Al-Si alaşımları sıvı durumundan geleneksel kütük (ingot) dökümü (KD) ve melt spinning (MS) olmak üzere iki farklı yöntemle katı laştırı ldi. İlk olarak ağırlıkça %8, 12, 16 Si içeren Al-Si alaşımları, %99,9 safi ı ki ı Al ve %99,9995 saflıklı Si metallerinin vakum altına alınmış bir grafit pota içerisinde eritilmesiyle kütük tarzda üretildi. Üretilen kütük malzemeler, hızlı katı laştırı lm ış şeritleri üretmek için önceden hazırlanmış MS sisteminde kullanılmak amacıyla parçalandı. Daha sonra bu kütük malzemeler MS sistemindeki grafit pota içerisinde yeniden ergitilerek şerit halinde üretildi. Bu sistemde, 800°C'de bulunan ergimiş metal alaşımı 35 m/s ve 40 m/s hızla dönen pirinç disk üzerine argon basıncı ile püskürtüldü. Böylece, 15 \ım - 150 |am kalınlığında, 1 mm - 4 mm genişliğinde ve 5 cm - 300 cm uzunluğunda hızlı katı laştırı lm ış şeritler üretildi. Disk hızının artmasıyla hızlı katı laştırı lm ış şeritlerin kalınlıklarının azaldığı görüldü.Alaşımların mikroyapısal incelemeleri Olympus BH2 optik mikroskop (OM), JEOL JSM 5400 taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Philips 420 geçirimli elektron mikroskobu (TEM) ile yapıldı. İncelemeler sonucunda, kütük alaşımlara nazaran hızlı katılaştırılmış şeritlerin çok daha ince bir mikroyapıya sahip olduğu ve herhangi birincil Si kristaline rastlanmadığı tespit edildi. Ayrıca mikroyapıdaki incelme ve homojenliğin de artan soğuma hızıyla arttığı gözlendi. Hızlı katılaştırılmış şeritlerin XRD analizlerinde, Al katı çözeltisine ait mümkün bütün yansımalar gözlenirken, Si fazına ait sadece (111) düzleminden olan çok zayıf ve geniş bir yansıma belirlendi. Dolayısıyla, hızlı katılaştırma sonucunda, silisyumun Al içindeki dengeli katı çözünürlük limitlerinin aşılabileceği anlaşıldı. X-lşını analizlerinde şeritlerin bütün olarak kristal yapılı oldukları gözlenmesine rağmen, yapılan TEM analizlerinde Al - %(12, 16) Si alaşımlarının bazı bölgelerinin amorf olduğu ortaya çıktı. Olympus Vickers Mikrosertlik test cihazında, kütük ve şerit örnekler için sırasıyla 10 g ve 2,5 g'lık yükler kullanılarak mikrosertlik ölçümleri de yapıldı. Bu ölçümler sonucunda, hızlı katılaştırılmış şeritlerin mikrosertliklerinin kütük karşıtlarına kıyasla büyük ölçüde arttığı tespit edildi. Diğer tarafından, bir Du Pont 910 diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), sürekli ısınma altındaki silisyum çekirdeklenme kinetiğinin incelenmesinde kullanıldı. Buna ilaveten elektriksel direnç ölçümleri ise standart dört nokta yöntemi ile yapıldı. Elektriksel direnç ve DSC analizleri, aşırı doymuş katı çözeltinin 250°C'ye kadar kararlı olacağını gösterdi. OM, TEM ve XRD analizleri sonucunda, tavlama sırasında Si kristallerinin çökeldiği ve büyüdüğü ortaya çıktı. Böylece, hızlı katılaştırılmış şeritlerin tavlama etkisi ile, kütük durumundaki gibi iki faza (a-AI ve p-Si) ayrıldığı gözlendi. Ancak, geleneksel yöntemlerle, tavlanmış şeritlerdeki bu homojen mikroyapının bile elde edilemeyeceği sonucuna varıldı. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa adedi Tez Yöneticisi 404.05.01 Al-Si alaşımı, hızlı katılaştırma, aşırı soğuma 167 Prof. Dr. Mustafa KESKİN

Özet (Çeviri)

Ill THE PRODUCTION OF RAPIDLY SOLIDIFIED Al- (8, 12, 16) wt % Si ALLOYS BY THE MELT SPINNING METHOD AT DIFFERENT COOLING RATES AND INVESTIGATION OF THEIR PHYSICAL PROPERTIES (PhD Thesis) Orhan UZUN GAZİ UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY JUNE 1998 ABSTRACT Binary Al-Si alloys were solidified from the liquid state using two methods: conventional ingot casting (IC) and melt spinning (MS) process. Firstly, Al-Si alloys containing 8, 12, 16 wt% Si were manufactured in the ingot manner by melting 99,9% pure Al and 99,9995%Si metals in a graphite crucible under vacuum. The produced ingot materials were put into pieces to be used in the MS system, established in advance, in order to produce melt spun ribbons. Then, the sectioned ingot materials were remelted in a graphite crucible and spun into ribbons by means of the MS system. In this system a stream of the molten alloy with a temperature of 800°C was ejected by argon pressure onto the brass wheel rotating at a surface velocity of 35 m/s and 40 m/s. Thus, the rapidly solidified ribbons having a thickness of 15 um to 150 |^m, width of 1 mm to 4 mm and length of 5 cm to 300 cm were produced. It was found that an increase in the disk speed leads to a decrease in thickness of the melt spun ribbons.IV Microstructural examinations of the alloys were carried out with an Olympus BH2 optical microscope (OM), a JEOL JSM 5400 scanning electron microscope (SEM) and a Philips 420 transmission electron microscope (TEM). These examinations revealed that the obtained structure of the melt spun ribbons were quite fine compared to their IC counterparts and any primary Si crystal was not observed. In addition, it was also observed that microstructural refinement and homogeneity increased with increasing cooling rate. In the X-ray diffraction (XRD) analysis of the as-quenched ribbons only a very weak and broad (111) reflection of Si was identified while all the possible reflections of the aluminium solid solution were observed. Therefore It has been concluded that the limit of equilibrium solid solibility of primary silicon in aluminium can be extended by rapid cooling from the liquid state. The crystal structure analysis of the as-quenched ribbons were also carried out by using TEM and it has been found out that some some regions of Al- (12, 16) wt %Si alloys were amorphous, although in the XRD analysis performed throughout of them, they were suggested to be crystalline. Microhardness measurements were also performed with an Olympus Vickers Microhardness Tester and 10 g and 2,5 g loads were used for ingot and ribbon samples respectively. It was found that the microhardnesses of the as cast ribbons were remarkably higher than those of ingot materials. On the other hand, a Du Pont 910 differential scanning calorimeter (DSC) was used to investigate the kinetics of silicon nucleations during continuous heating. Moreover, electrical resistivity measurements were performed by the use of standard four probe method. These measurements together with the DSC results indicated that the supersaturated solid solution is stable up to about 250°C. OM, TEM and also XRD results revealed that Si crystals precipitated and grew during the annealing. Thus, similar to the ingot case, the rapidly quenched structure finally decomposed into two equilibrium phases (a-AI and p-Si phase) by annealing. However, even such a homogeneous structure could not be obtained by conventional casting processes. Science Code Key Words Number of Pages Supervisor 404.05.01 Al-Si alloy, rapid solidification, undercooling 167 Prof. Dr. Mustafa KESKİN

Benzer Tezler

  1. Tez No

    532934

    Numerical analysis of additive manufacturing of maraging steel

    Yüksek dayanımlı çeliğin 3 boyutlu yazıcı ile imalatının sayısal analizi

    MOBIN MAJEED

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT VURAL

  2. Tez No

    315381

    Osprey döküm sisteminin modellenmesi

    Modelling of the osprey casting system

    AHMET GÜNER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. M. NİYAZİ ERUSLU

  3. Tez No

    269729

    Yarı-katı döküm tekniği ile üretilen Al-Si alaşımlarında yapı-özellik ilişkisinin incelenmesi

    An investigation of structure-property relationship in the Al-Si alloys produced by semi-solid casting process

    MELİKA ÖZER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Bilim ve TeknolojiGazi Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADİR KOCATEPE

    PROF. DR. MEHMET ERDOĞAN

  4. Tez No

    153503

    Physical psoperties of Pd,Ni metals and their binary alloys

    Pd Ni metalleri ve ikili alaşımlarının fiziksel özellikleri

    SEVGİ ÖZDEMİR KART

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MEHMET TOMAK

  5. Tez No

    66409

    Boraks pentahidratın transisyon sıcaklığı altında kristalizasyon mekanizmasının araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    TÜLİN GÖZMEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. NUSRET BULUTCU

Geri Dön