MnAl ikili alaşımının farklı koşullardaki ısıl işlemi ve özelliklerinin incelenmesi /
Yazar: ABUDILIMU ABUDUKERANMU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BEDRİ BAKSAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Mn-Al alaşımlarında en önemli olan faz ferromanyetik τ-MnAl fazıdır. Manganın oranı %50-%60arasında olduğunda alaşımda τ-MnAl fazı oluşabiliyor. τ-MnAl fazı yarı kararlı bir fazdır. τ fazının oluşum mekanizmasının modeli martensitik dönüşümdür. Hız kontrollü soğutma ya da sertleştikten sonraki ısıl işlemi ile τ-Mn-Al fazı elde edilebiliyor.  
Bu çalışmamızda kendi ürettiğimiz Mn54Al46 alaşım döküm ve melt-spin ince şeritleri kullanıldı. 500℃ , 600℃ , 700℃  olarak üç farklı orta-yüksek sıcaklık ve 8h, 10h, 12h olarak üç farklı zaman süreleri seçilerek ısıl işlem yapıldı ve ısıl işlemin Mn54Al46 ikili alaşımının yapısı ve manyetik özelliklerine olan etkileri incelendi. Isıl işlem sıcaklığının yükselmesi ile Curie sıcaklığı düşüş eğilimi gösterdiği tespit edilmiştir. Isıl işlem görmemiş melt-spin ince şeritlerine göre ısıl işlem görmüş şeritlerin Curie sıcaklığı ısıl işlem etkisiyle yükselmektedir. En yüksek Curie sıcaklığı 397℃, 500℃ de -10h ısıl işlem görmüş melt-spin ince şeritlerde elde edilmiştir.
Optik mikroskop incelemesinde mikro yapıda ikizlenmeler oluştuğu gözlemlendi. Isıl işlem sıcaklığı 500 ℃ olduğunda, melt-spin ince şeritlerde τ-MnAl fazı oluşumu görülmektedir. Yani buradaki kristalografik dönüşüm Sıkı paket hekzagonal (SPH)(ε)→B19(ε′)→Yüzey merkezli tetragonal (YMT)(τ) şeklinde gerçekleşmektedir. SPH (A3) yapısına sahip olan ε fazı düzenli bir reaksiyondan sonra ara faz (B19) ε ' fazına dönüşmektedir. Daha sonra ε ' fazı martensitik dönüşüm ile L10 yapısına sahip olan τ fazına dönüşmektedir. Isıl işlem sıcaklığı yükseldikçe τ fazı kaybolmaktadır. 700℃ ısıl işlem sıcaklığında τ fazı kaybolmuştur. Isıl işlem süresi uzadıkça τ-MnAl fazı bozularak γ2 fazı ve  fazına dönüşür.

Abstract:
The most important ferromagnetic phase of the  MnAl alloy is τ- MnAl phase. When the manganese content in the alloy is between 50%-60% can formed τ- MnAl phase.Since τ- MnAl phase is a metastable phase, The model of τ phase is mechanism of martensitic transformation,  phase τ can be achieved after cooling or quenching the speed control.
In this thesis, we used  Mn54Al46 alloy casting and melt-spun thin strips produced by ourselves .We selected three medium-high temperature which are500℃，600℃, 700 ℃ and three different time periods, such as 8h, 10h, 12h, etc. to do the heat treatment .And investigated the effect of the heat treatment on Mn54Al46 binary alloy structure, and magnetic properties. We found that With the rise of the heat treatment temperature Curie temperature is showing a downward trend. Compared with not heat treated melt-spun thin strips , heat-treated strips' Curie temperature rises by the the effect of heat treatment. Among them , 500℃ 10h heat treated melt-spun thin strips' Curie temperature reached  to 397 ℃.
The microstructure twinning was observed by optical microscopy .  When the heat treatment temperature was 500℃, melt-spun thin strips formed τ- MnAl phase. Namely h.c.p.(ε)→B19(ε′)→f.c.t.(τ). After a ordered reaction Hcp(A3) of ε phase created numbered orthorhombic (B19) ε ' phase . Then  ε' phase becomes τ phase which having the structure of L10 through the  martensitic transformation. Hardened or speed controlled cooling  can be obtained τ phase by the next heat treatment.  When the heat treatment temperature increases τ phase began turning the ε phase. and  τ phase disappeared while heat treatment temperature  up to 700℃.