Fe-%15Mn-%2Cr alaşımında gözlenen difüzyonsuz faz dönüşümleri üzerinde çalışmalar

Abstract

ÖZET Fe-%15Mn-%2Cr ALAŞIMINDA GÖZLENEN DİFÜZYONSUZ FAZ DÖNÜŞÜMLERİ ÜZERİNDE ÇALIŞMALAR KÜÇÜK, Savaş Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi Danışman: Prof. Dr. Tahsin Nuri Durlu Haziran 2004, 48 sayfa Bu tez çalışmasında, Fe-%15Mn-%2Cr alaşımında meydana gelen austenite- perlite-martensite fazların yapısal, magnetik ve mekanik özellikleri farklı fiziksel yöntemler kullanılarak araştırılmıştır. İncelenen alaşımın ısıl işlem görmeden ve ısıl işlem gördükten sonraki fiziksel özelliklerinin nasıl değiştiği belirlenerek, alaşım üzerine ısıl işlem uygulamanın faz dönüşümleri üzerine ne tür bir etki yaptığı bu çalışmada ortaya konulmuştur. Fe-%15Mn-%2Cr alaşımının ısıl işlem görmeden ve ısıl işlem gördükten sonraki yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskop (SEM), magnetik özellikleriMössbauer spektroskopisi ve mekanik özellikleri ise zor-zorianma deneyleri yapılarak açığa kavuşturulmuştur. Yapılan araştırmalar sonucunda, Fe-%15Mn-%2Cr alaşımının ısıl işlem görmeden, austenite yapı içerisinde gelişi güzel dağılmış perlite yapıda olduğu ve alaşıma uygulanan ısıl işlemle perlite yapının tamamen austenite yapıya dönüştüğü SEM incelemeleri ile bulunmuştur. Austenite ve austenite-perlite yapının magnetik özellikleri ise Mössbauer spektroskopisi yöntemi kullanılarak açığa çıkarılmıştır. Mössbauer spektroskopisi verilerine göre austenite yapının paramagnetflc, perlite yapının ferromagnetik olduğu bulunmuştur. Perlite yapının ferromagnetik özellik göstermesinin Mössbauer spektroskopisi yöntemi ile ortaya bu tezin en önemli sonucudur. Bu çalışmada ayrıca zor-zorlanma deneyleri yapılarak perlite yapının austenite yapıya göre mekanik yönden daha dirençli olduğu bulunmuştur ve austenite yapıya uygulanan plastik deformasyon sonucunda malzemede zorla-etkilendirilmiş (strain- induced) martensite kristallerinin oluşmasının, malzemeyi mekanik yönden daha dirençli hale getirdiği gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Fe-Mn-Cr alaşımı, Austenite, Perlite, Martensite, Mössbauer spektroskopisi, SEM. ıı

ABSTRACT STUDIES ON THE DIFFUSIONLESS PHASE TRANSFORMATIONS IN AN Fe-%15Mn-%2Cr ALLOY KÜÇÜK, Savaş Kırıkkale University Graduate School Of Natural and Applied Sciences Department of Physics, MSc. Thesis Supervisor: Prof. Dr. Tahsin Nuri Durlu June 2004, 48 pages In this study, some physical properties especially structural magnetic and mechanical properties of Fe-%15Mn-%2Cr alloy, in which austenite-perlite- martensite phase transformations are observed, have been investigated using various physical investigation techniques. The structural properties of Fe-%15Mn-%2Cr alloy before and prior technique to the heat treatment have been determined by using scanning electron microscope (SEM) technique, the magnetic properties have been determined by using Mössbauer spectroscopy and the mechanical properties have been determined by the deformation methods. mAs a result of the performed research, before the heat treatment, Fe-%15Mn- %2Cr alloy has been found that it consists of perlite form which is randomly scattered in austenite form and it was observed that after applying the heat treatment, perlite structure turns to folly austenite character. The magnetic properties of austenite and austenite-perlite structure are investigated by using Mössbauer spectroscopy method and the result revealed that austenite structure is paramagnetic, while perlite structure is ferromagnetic. The result revealed that perlite structure shows ferromagnetic properties is the most important result of the present study and cleared by the Mössbauer spectroscopy technique. In addition, it is also found that the perlite structure is more stabilized than the austenite form and as a result of plastic deformation of austenite structure, martensite appears with strain induced character and it is seen that martensite crystal makes the materials more stabilized mechanically. Key Words: Fe-Mn-Cr alloys, Austenite, Perlite, Martensite, Mössbauer spectroscopy, SEM. iv