B(beta)-Sn monokristalinin 293 K ile 383 K aralığında çekme deneyi sonucu oluşan kayma bantları ve dislokasyon hareketlerine bağlı deformasyonu

Abstract

ÖZET Bu çalışmada kullanılan 0-Sn mohokristalleri [110] yöneliminde olup, Düzgün tarafından Atatürk Üniversitesi Eğitim Fakültesi Katıhal Fiziği Araştırma Laboratuvarında büyütülmüştür. Kristaller parlatma solüsyonu içerisinde parlatıldıktan sonra, dağlama solüsyonu içerisinde, 20, 40, 60, 80, 100 ve 110 °C lerde büyüme doğrultulan boyunca çekme işlemine tabi tutulmuştur. Dağlanan kristallerin yüzeylerinde oluşan dağlama tepecikleri ve dağlama tepecik izlerinin fotoğrafları, metal mikroskobu altında çekilmiş ve bu izler yardımıyla, dislokasyonların hareketleri gözlenmiştir. Çekme testine tabi tutulan, kristal yüzeylerinde meydana gelen kayma bantları yardımıyla, çalışmada operatif olan (100)[010], (010)[100], (010)[10?] ve (121)[10T] kayma sistemleri tesbit edilmiştir. Bulunan kayma sistemleri vasıtasıyla sıcaklığa bağlı olarak, sırasıyla 20, 40, 60, 80, 100 ve 110 °C sıcaklıklarda; dislokasyonların elastik enerjileri, atom düzlemi başına 3.2, 3.16, 2.97, 3.72, 8.4 ve 8.4 eV, elde edilen zor-zorlanma eğrileri yardımıyla (ak) kritik makaslama zoru değerleri; 2.67x1 05, 2.79x1 05, 2.51x1 05, 2.39x1 05, 2.31x1 05 ve 2.3x1 05 Nm'2, Peierls-Nabarro zoru değerleri ise 5.59x1 08, 5.5x1 08, 5.1x1 06, 1.2x1 09, 1.1 8x1 010 ve 1.1 8x1 010 Nm`2 olarak hesaplanmıştır. Çekme testine tabi tutularak deforme edilen kristallerde, akma zoru, akma uzaması, maksimum zor, kopma uzaması ve esneklik modülü üzerine sıcaklığın etkisi araştırılmış; sıcaklık arttıkça akma zoru, maksimum zor ve esneklik modülü değerlerinin azaldığı, akma ve kopma uzaması değerlerinin ise arttığı sonucuna varılmıştır.

II SUMMARY p-Sn monocrystals used in this study are in [110] orientation and growed by Düzgün in Solidstate Research Laboratory of Educational Faculty iri Atatürk University. After polishing process of crystals in the polishing solution, they were immersed into etching solution and, tensile experiments were performed along the growth direction of the specimens at the temperatures 20, 40, 60, 80, 100 and 110 °C. Photographs of the etch hillocks which were formed on the surface of the etched crystals and etch hillocks traces were obtained by metal microscope. By using these traces, the dislocation movements of the crystals were observed. The operative slip systems (100)[010], (010)[100], (010)[10Î] and (121)[101] were determined by means of slip bands occured on crystal surfaces which were formed on tensioned crystals. Elastic energy of dislocations were found as 3.2, 3.16, 2.97, 3.72, 8.4, and 8.4 eV/per atomic plane, stress-strain curves are used to determine critical resolved shear stress ak as, ; 2.67x10s, 2.79x1 05, 2.51x1 05, 2.39x1 05, 2.31x1 05 and 2.3x1 05 Nm*2, Peierls-Nabarro stress values 5.59x1 08, 5.5x10s, 5.1x108, 1.2x109, 1.18x1010 and 1.18x1010 Nm`2 were calculated depending on the temperatures 20, 40, 60, 80, 100 and 110 °C respectively by using found slip systems. The effect of temperature on yield stress, yielding elongation, ultimate tensile stress, fracture elongation and modules of elasticity were investigated in the crystals deformed by tensile stress. We observed increasing in the values yielding and fracture elongation and decreasing in the values of yield stress, ultimate tensile stress and modules of elasticity with increasing temperature.