Doğrusal katılaştırmada katılaştırma hızı ve numune çapının mikroyapı parametrelerine etkisi
Effect of growth rates and samples diameters on microstructure parameters in directional solidification
Yazar: BURCU GÜNEK
Danışman: PROF. DR. MEHMET GÜNDÜZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
The work described in this thesis was undertaken to see the effects of growth rate (V) and sample diameter (Φ) on the microstructure parameters (λ1, λ2). Dendritic microstructures are frequently observed during solidification of alloys. The scale and regularity of these microstructures (primary dendrite arm spacing λ1 and secondary dendrite arm spacing λ2) can affect the physical, mechanical and electrical properties of the solidified materials. Directional solidification experiments have been carried out in Al-ağ.%3Cu binary alloy to characterize dendrite primary arm spacing, λ1,  dendrite secondary arm spacing, λ2 as a function of growth rate, V. For the Al-ağ%3Cu binary alloy, at constant temperature gradient G (10.1±0.5 K.mm–1), a series of directional solidification experiments were performed at two different V (15.5, 41.5 µm/s). To determine the effect of sample diameter, Φ, on microstructure parameters, four different sample diameters (3, 4, 5 and 7 mm) were used in the Al-ağ.%3Cu alloy. 
Specimens were prepared by using standard metalographic methods and microstructures were investigated with optical microscope and scanning electron microscope (SEM).  Chemical analysis of the samples was determined by EDX measurements.
Dependency of dendritic microstructure parameters in terms of V and Φ were obtained for the Al-AĞ.%3Cu alloy. It has been found that λ1, λ2 decrease with the increasing V, whereas these parameters increase with the increasing Φ. The results obtained from the present work were compared with the results of the similar experimental results in the literature.

Abstract:
Bu tez çalışması, katılaştırma hızı (V) ve numune çapı (Φ)' nin mikroyapı parametreleri (λ1, λ2) üzerindeki etkisini görmek için hazırlanmıştır. Dendritik mikroyapılar alaşımların katılaştırılması süresince sık sık gözlemlenir. Bu mikroyapıların (birinci dendrit kolları arası mesafe λ1 ve ikinci dendrit kolları arası mesafe λ2) ölçek ve düzenliliği katılaştırılmış malzemenin fiziksel, mekanik ve elektriksel özelliklerini etkiler. Dendritik mikroyapı parametrelerini dendrit birinci kollar arası mesafe, λ1, dendrit ikinci kollar arası mesafe, λ2,  katılaştırma hızı, V' nin bir fonksiyonu olarak incelemek için Al-ağ.%3Cu ikili alaşımlarının doğrusal katılaştırma deneyleri yapılmıştır. Al-ağ.%3Cu ikili alaşımları, sabit sıcaklık gradyentinde G (10.1±0.5 K.mm–1), iki farklı katılaşma hızında V (15.5–41.5 μm/s) doğrusal katılaştırılmıştır. Al-ağ.%3Cu alaşımında, numune çapının mikroyapı parametrelerine etkisini belirlemek için dört farklı numune çapı (3, 4, 5 ve 7 mm) kullanılmıştır. Numuneler, standart metalografik metotlar kullanılarak hazırlanmış ve optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) altında incelenmiştir. Numunelerin kimyasal analizleri EDX ölçümleri ile belirlenmiştir.
Al-Cu alaşımı için dendritik mikroyapı parametrelerinin V ve Φ' ye bağlılığı elde edilmiştir. λ1, λ2' nin artan V ile azalırken, artan Φ ile arttığı bulunmuştur. Elde edilen deneysel sonuçlar, benzer deneysel çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılmıştır.