Al-Esaslı Metalik Cam Alaşımlarından Amorf/Nanokristal Kompozit Dizaynı ve Üretimi

Download
2015
Kalay, Yunus Eren
Övün, Mert
Sıkan, Fatih
Kutsal, Mustafacan
Alüminyum alaşımları hafif, sağlam ve kolay işlenebilme özellikleri ile havacılık, uzay ve savunma sanayi uygulamaları için vazgeçilmez malzemeler arasındadır. Özellikle 2000, 7000 ve 8000 serisi alüminyum alaşımlar, özel ısıl işlemler sonrası yüksek mukavemete sahip malzemeler haline dönüşmektedir. Alüminyum alaşımlar mekanik özellikler açısından gelişme göstermelerine rağmen teorik hesaplamalar bulundukları konumun çok daha üstünde değerlere sahip olabileceklerini işaret etmektedir. Bu konuma ulaşmadaki engellerin başında geleneksel alüminyum alaşımları içerisinde var olan kristal hataları olup bunları azaltma noktasında en etkili yöntemlerden biri malzemeleri nanokristal taneler oluşturacak şekilde tasarlamaktır. Çeşitli üretim teknikleri arasında nanokristal boyut, sayı kontrolü ve seri üretime uygunluğu ile metalik camlardan ısıl işlemle amorf/nanokristal kompozit oluşturulması etkili bir yöntem olarak göze çarpmaktadır. Bu teknik için öncelikle metalik cam alaşımlar oluşturulmakta ve sabit sıcaklıklarda tavlama işlemi gerçekleştirilerek amorf/nanokristal yapılar oluşturulmaktadır. Al alaşımları ele alındığında, metalik cam oluşturma kabiliyeti ve sonrasında 100 nm’den küçük ve yüksek sayısal yoğunluklarda nanokristal oluşturma yeteneği ile Al-NTE (NTE: nadir toprak elementi) alaşımları öne çıkmaktadır. Gerçekleştirilen çalışma ile metalik cam oluşturma yeteniğine sahip Al-NTE alaşımlarda, nanokristal oluşumu incelenmiş ve bu özellik kullanılarak mekanik olarak kuvvetli hacimli Al amorf/nanokristal alaşımlarının üretilmesi hedeflenmiştir. Gerçekleştirilen çalışma ile Al alaşımlardaki amorf yapı, Al-Tb alaşımı özelinde tersine Monte Carlo teknikleri kullanılarak araştırılmış ve nanokristal oluşumu ile ilişkilendirilmiştir. Simülasyon çalışmalarını takiben, ikili (Al-Sm), üçlü (Al-Sm-Ni) ve dörtlü (Al-Sm-Fe-Cu, AlSm-Fe-Ni) sistemler yüksek enerjili değirmen öğütücü (SPEX) ile metalik amorf/nanokristal tozlar halinde üretmiştir. Sonrasında uygun bulunan yapılar soğuk pres ve sonrasında sinter ve ılık presleme ile hacimli hale getirilmiştir. Üretilen malzemeler toz ve hacimli üretim sonrası elektron mikroskobu (SEM,TEM), X-ışınları k ırınımı (XRD) ve termal yöntemlerle detaylı olarak incelenmiştir. Hacimli üretimler ve amorf/nanokristal kompozitlerin oluşturulması sonrası ise mekanik özellikler (yoğunluk, basma ve sertlik) ayrıntılı olarak araştırılmıştır. Üretilen hacimli amorf/nanokristal yapıların kırılgan bir yapıda oldukları tespit edilmiş, sünekliliği artırmak üzere çeşitli oranlarda saf Al tozlar eklenmiştir.
Citation Formats
Y. E. Kalay, M. Övün, F. Sıkan, and M. Kutsal, “Al-Esaslı Metalik Cam Alaşımlarından Amorf/Nanokristal Kompozit Dizaynı ve Üretimi,” 2015. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRjd01EUTA.