Al-Zn ikili ve Al-Zn-Mg üçlü alaşımlarının doğrusal katılaştırılması, sertlik ve çekme mukavemetlerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, mikroyapı parametreleri ve katılaştırma işlem parametreleri arasındaki ilişkilerin ve ayrıca mikrosertlik ve çekme dayanımı ile mikroyapı parametreleri ve yaşlandırma arasındaki ilişkilerin daha iyi anlaşılması amaçlanmıştır.Dendritik mikroyapı parametrelerini dendrit birinci kollar arası mesafe, λ1, dendrit ikinci kollar arası mesafe, λ2, katılaştırma hızı, V ve kompozisyon C0' ın bir fonksiyonu olarak incelemek için Al-Zn ikili ve Al-Zn-Mg üçlü alaşımlarının doğrusal katılaştırma deneyleri yapılmıştır. Al-Zn ikili ve Al-Zn-Mg üçlü alaşımları, sabit sıcaklık gradyentinde G (10,3±0,5 K.mm-1), 5 farklı katılaşma hızında V (8,25-165,0 μm/s) doğrusal katılaştırılmıştır. Numuneler, standart metalografik metodlar kullanılarak hazırlanmış ve optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) altında incelenmiştir. Mikroyapı fotoğrafları numunelerin boyuna ve enine kesitlerinden alınmış ve λ1, λ2 'nin ölçümleri bu fotoğraflar üzerinde yapılmıştır. Mikrosertlik değerleri de yine numunelerin boyuna ve enine kesitlerinden ölçülmüştür. Al-Zn ikili ve Al-Zn-Mg üçlü alaşımları için λ1, λ2 ve mikrosertlik değerlerinin V ve C0'a bağlılığı lineer regrasyon analizi kullanılarak elde edilmiştir. Ayrıca Al-Zn-Mg üçlü alaşımına ait numuneler yaşlandırılmış ve yaşlandırılmamış haldeki mikrosertlik ve çekme dayanım değerleri ölçülmüştür. Yaşlandırmanın mikrosertlik ve çekme dayanımı üzerine etkileri lineer regrasyon analizi ile incelenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, literatürdeki mevcut teorik modeller ve benzer deneysel çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılmıştır.

The work described in this thesis was undertaken to obtain better understanding of the relationship between microstructure parameters and the solidification processing parameters and also microhardness, tensile strenght and the microstructure parameters and aging. Directional solidification experiments have been carried out in Al-Zn binary and Al-Zn-Mg ternary alloys to characterize dendrite primary arm spacing, λ1, dendrite secondary arm spacing, λ2 as a function of growth rate, V, composition, C0. For the Al-Zn binary and Al-Zn-Mg ternary alloys, under constant temperature gradient G (10,3±0,5 K.mm-1), a series of directional solidification experiments were performed at 5 different V ( 8,25-165,0 µm/s). Specimens were prepared by using standard metalographic methods and investigated with metal microscope and scanning electron microscope (SEM). The photographs of the microstructures were taken from the longitudinal and transverse section of the specimens and measurements of λ1 and λ2 were made on the photographs.The microhardness of the specimens were also measured from the longitudinal and transverse section of the samples. The dependencies of λ1 , λ2 and the microhardness were obtained by using lineer regression analyses as function of V and C0 for the Al-Zn binary and Al-Zn-Mg ternary alloys. The microhardness and tensile strength of the aged and unaged Al-Zn-Mg ternary alloys specimens were also measured. The effect of aging on the microhardness and tensile strength were analisyed by using lineer regression analysis.The results obtained from the present work were compared with the results of the current theoretical models and similar experimental results in the literature.