Gamma spektrometresi ile aluminyum alaşımlarında atomik difüzyon ölçümü

Abstract

Bu çalışmada, alüminyum alaşımlarında atomik difüzyon ve ölçüm yöntemleri incelenmiştir. Difüzyon denklemlerinin çözümlerinden, deney koşulumuza en uygun olan, yarı sonlu difüzyon sistemi için geçerli olan kararsız difüzyon denklemi C=(S/(3,14*D*t)^1/2)exp(-x^2/4*D*t) düzenlenmiştir. Kesit alma yöntemiyle tespit edilen gözlem sonuçlarının C=F(x), log C=F(x^2) grafikleri ile analizi yapılmış ve en küçük kareler yöntemi kullanılarak C=Co.exp(-a.x^2) tipinde deneysel difüzyon denklemleri oluşturulmuştur.Teorik ve deneysel denklemlerin ortaklaşa kullanımı sonucunda, her bir örneğin difüzyon katsayısı bulunmuştur. Bu difüzyon katsayılarının her bir örnekte alüminyum alaşım yapısına ve yayman atom türüne göre değiştiği tespit edilmiştir. Bu çalışmada, 350-450 santigrat derece arasında olan ısıl işlem sıcaklığında 64Zn, 65Zn, 63Cu, 109Ag, 110Ag, 24Mg, 60Co atomlarının difüzyon katsayıları 10^-8 -10^-9 mertebesinde bulunmuştur. Bulunan bu değerin saf alüminyumda yayınma durumundaki difüzyon katsayısından büyük oluşu ve ayrıca deneysel difüzyon denklemlerinde korelasyon katsayısının aldığı değerler, ölçüm sonuçlarının kabul edilir doğrulukta olduğunu göstermiştir.Deneyde karşılaşılan oksidasyon sorunu hazırlanan difüzyon düzenekleri ile giderilmeye çalışılmış, basit sistemler olmasına rağmen ölçüm sonuçları beklenilen düzeyde elde edilmiştir.

In this study we examined diffusion of atomic in aluminum alloys and measurement methods. The solution of general equation C=(S/(3,14*D*t)^1/2)exp(-x^2/4*D*t) which was used in this work for semi-infinite diffusion systems.Diffusion of impurities in aluminum alloys has been studied by tracer-sectioning techniques. The experimental results were used for C=F(x) and log C=F(x^2) and experimental diffusion equation was found to be C=Co.exp(-a.x^2) from the least-squares methods.Diffusion effect was investigated in 350-450 Celsius. It was seen 64Zn, 65Zn, 63Cu, 109Ag, 110Ag, 24Mg, 60Co diffusion coefficients for aluminum alloys bigger than pure aluminum. The correlation factors were calculeted for experimental results and it was seen that measurements are in good agreement.In this study has show that the surface oxide on aluminum alloy can perturb the diffusion penetration plots and producing the anumalously low diffusion coefficients. In this study simple diffusion system was used and taken good result.