Kontrollü katılaştırılmış Sn-Zn ve Al-Co ötektik alaşımlarının ötektik mesafe, mikrosertlik ve elektriksel özdirenç değerlerinin büyütme hızına bağlılığının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Sn-Zn ve Al-Co ötektik alaşımları, vakumlu eritme fırınına yerleştirilen grafit pota içerisinde Sn, Zn, Al ve Co metalleri eritilerek hazırlandı. Eriyik alaşım, alaşımların erime noktalarının yaklaşık 50 K üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtılmış döküm fırınındaki ince çeperli grafit potalar içerisine döküldü ve her bir potanın tamamen dolduğundan emin olmak için numune alttan üste doğru doğrusal olarak katılaştırıldı. Numune Bridgman-tipi fırın içine yerleştirildi ve erime sıcaklığının 50-100 K üzerine kadar ısıtıldı. Daha sonra numune, fırın içerisinde termal şartlar dengeye ulaştıktan sonra sabit bir sıcaklık gradyentinde farklı büyütme hızları ile yukarı doğru doğrusal olarak katılaştırıldı. Doğrusal katılaştırılan numunelerin mikroyapı fotoğrafları optik ışık mikroskobu kullanılarak çekildi. Mikroyapı fotoğraflarından ötektik mesafeler ölçüldü. Daha sonra doğrusal katılaştırılmış numuneler için elektriksel özdirenç , mikrosertlik (HV) ve ötektik mesafelerin büyütme hızına bağlılığı lineer regresyon analizi kullanılarak belirlendi. Elde edilen sonuçlara göre, büyütme hızı değerinin artmasıyla elektriksel özdirenç ve mikrosertlik değerlerinin arttığı fakat, büyütme hızı değerinin artmasıyla ötektik mesafe değerlerinin azaldığı sonucuna ulaşıldı. Bu çalışmada elde edilen deneysel sonuçlar önceki benzer deneysel sonuçlar ile mukayese edildi. Elde edilen sonuçların önceki deneysel sonuçlar ve ötektik büyütme torisiyle iyi bir uyum içerisinde olduğu gözlendi.Anahtar Kelimeler: Ötektik alaşım; Doğrusal katılaştırma; Mikroyapı; Mikrosertlik ve Elektriksel özdirenç.

In present study, the samples of Sn-Zn and Al-Co eutectic alloys were prepared by melting weighed quantities of Sn, Zn, Al and Co metals in a graphite crucible placed into a vacuum melting furnace. The molten alloy was poured into thin walled graphite crucibles, held in a specially constructed casting furnace at approximately 50 K above the melting points of the alloys and directionally solidified from bottom to top to ensure that the crucible was completely full. The specimen was heated up to 50?100 K above the melting temperature in a Bridgman?type furnace and then directionally solidified upwards with different growth rates at a constant temperature gradient after stabilizing the thermal conditions in the furnace.The microstructures of the directionally solidified samples were photographed by using an optical light microscopy. The eutectic spacing were measured from the photographs of microstructure. The dependence of the eutectic spacing, microhardness (HV) and electrical resistivity on the growth rate were then determined by using a linear regression analysis method. According to these results, it can be concluded that the values of eutectic spacing decrease with the increasing value of growth rate, whereas the values of the microhardness, electrical resistivity increase with the increasing value of growth rate. The experimental results obtained in this study were compared with the previous similar experimental results and predicted values of eutectic growth theory.Keywords: Eutectic alloy; Directional solidification; Microstructure; Microhardness and Electrical resistivity