Al-%8 Si-(0.5-1)Ca alaşımlarının melt-spinning metoduyla hızlı katılaştırılması, yapı ve fiziksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Mehmet Akif İPCİOĞLU KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI YÜKSEK LİSANS TEZİ ÖZET Al-%8 Si-%(0.5-l) Ca ALAŞIMLARININ MELT-SPINNING METODUYLA HIZLI KATILAŞT1R1LMASI, YAPI VE FİZİKSEL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ MEHMET AKİF İPÇİOĞLU DANIŞMAN : PROF. DR. ALİ DOĞAN Yıl: 2002 Sayfa: 58 Jüri : Prof. Dr. Ali DOĞAN : Yrd. Doç. Dr. Masa GÖĞEBAKAN : Yrd. Doç. Dr. Hüseyin KOKSAL Bu çalışmada, üçlü Al-Si-Ca alaşımları, Melt-Spinning metoduyla hızlı kamaştırıldı. Bunun için, %99.99 saflıktaki Al, Si ve Ca metalleri grafit pota içerisinde vakum altında eritilerek Al-Si-Ca (Al-%8 Si-%0.5 Ca ve Al-%8 Si-%1 Ca) alaşımının iki farklı bileşimi hazırlandı. Hızlı katılaştırma için Melt-Spinning metoduna dayanan deney sistemi hazırlandı. Normal katılaştırılan alaşımlar parçalandı, parçalar tek tek grafit pota içerisinde eritilerek argon gazı basıncı ile dönme hızı 30, 32, 35, 37, 40 m/s olan prinç disk üzerine düşürülerek hızlı katılaştırılmış şeritler üretildi. Elde edilen şeritlerin fiziksel özellikleri incelendiğinde, şeritlerin geometrik yapısının, döner diskin hızına bağlı olduğu bulundu. X-ışınları çalışmaları, Philips difraktometresi ile nikel filtre kullanılmış Cuko ışını ile yapıldı. İki farklı Al-Si-Ca alaşımı ve şeritlerin kristal yapısı fcc bulundu. Üretilen normal ve bazlı katılaştırılmış alaşımlarda, alaşımlarla bileşimine uygun olarak Al, Si, Ca ve AltCa fazları gözlendi. Hızlı katılaştırılmış şeritlerin kırınım spekturumu incelendiğimde, soğuma hızı arttıkça Si fazına ait yansımaların relatif şiddetinin küçüldüğü, Ca ve AUCa fazlarına ait yansımaların ise tamamen kaybolduğu görüldü. Hızlı katılaştırılmış şeritlerde aynı bileşimli normal katılaştırılmış alaşımda gözlenmeyen AI2O3 fazına ait kırınım spekturumu gözlendi. Disk hızının artmasıyla hızlı katılaştırılmış şeritlerin tane boyutunda ve örgü parametresinde azalma olduğu görüldü. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar daha önceki araştırmacılar tarafından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmış ve bu çalışmadaki sonuçların daha önceden benzer bileşimdeki alaşımlar için elde edilen sonuçlar ile uyum içinde olduğu gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Al-Si-Ca alaşımı, hızlı katılaştırma, faz dönüşümü. m

ABSTRACT Mehmet Akif TPCf O?LU UNIVERSITY OF KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM INSTITUTE OF NATURAL AN® APPLIED SCIENCES DEPARTMENT OF PHYSICS MSc THESIS ABSTRACT RAPID SOLIDIFICATION OF Al-8%wt Si-(0.5-l)%wt Ca ALLOYS BY MELT-SPINNING METHOD AND INVESTIGATE OF THEIR STURUCTURE AND PHYSICAL PROPERTIES MEHMET AKİF İPÇİO?LU Supervisor :PROF` DR, ALİ DO?AN Year : 2002 Pages : 58 Jury : Prof, Dr. Ali DOGAN : Assist. Prof. Dr. Musa GÖGEBAKÂN : Assist Prof. Dr. Hüseyin KOKSAL In this study, ternary Al-Si-Ca alloys have been rapidly solidified by the Melt-Spinning process. For this experiment, two different compositions of Al-Si-Ca (Al-8%wt Si-0.5%wt Ca and Al-8%wt Si-l%wt Ca) alloys were prepared by melting 99.99% AL Si and Ca metals graphite crucible under vacuum. The experimental system for the rapid solidification was constructed based on the Melt-Spinning method. The ingots were partitioned, each partition is remelted in graphite crucible ejected by argon pressure onto a brass disk rotating at a surface velocity of 30, 32, 35, 37, 40 m/s to produce rapidly solidified ribbons. The physical properties of the ribbbons are investigated and found that the properties are dependent on cooling velocities of the system. X-Ray diffraction studies were performed by Philips diffractometer using Cur* radiation with a nickel filter. Crystal sturucture of ali two Al-Si-Ca alloys and ribbons were found to be fee The Al, Si? Ca and ALtCa phases are observed in the similar compound sturucture with their characteristic sturucture in both ingot and rapid solidified alloys. When diffraction spectrum of rapid solidified ribbons for each compound are examined it is observed that, the relative intensity of reflecting Si phase diminishes as the cooling velocity increases and reflecting Ca and ALCa phases completely dissappears. The diffraction spectrum of AI2O3İS found in the rapid solidified ribbons whereas it is not found in ingot As the velocity of the disk increases grain size and lattice parameter of rapid solidified ribbons decrease. The results obtained in this work were compared with the results of the other researchers for the similar alloy compositions and these results were found to be in good agreement with the results of the other researchers. Key Words : Al-Si-Ca alloy, rapid solidification, phase transformation. TV