Hızlı katılaştırılmış al-%12si-%xsb (x=0.5, 1.0)alaşımlarının mekanik özelliklerinin dinamik mikrosertlik tekniği ile incelenmesi
The Investigation of micro mechanical properties of rapidly solidified al-%12si-%xsb (x=0.5, 1.0)alloys by dynamic microhardness technique
Yazar: MUHAMMED FATİH KILIÇASLAN
Danışman: DOÇ.DR. ORHAN UZUN
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, hızlı katılaştırılmış Al-%12Si-0.5Sb ve Al-12%Si-1.0Sbalaşımları eriyik eğirme yöntemi ile üretildi. Hem Al-12%Si-0.5Sb ve hem de Al-12%Si-1.0Sb alaşımı önce 20m/s sonra da 40 m/s disk devir hızında katılaştırıldı. Eldeedilen numunelerin mikroyapısına ve mekaniközelliklerine disk hızının ve bileşimdekiSb katkısının etkisi optik mikroskop altında incelendi. Soğuma hızındaki artışnumunelerin daha iyi mikromekanik özelliklere sahip olmasını sağlayarak daha ince vehomojen bir mikroyapı oluşumuna neden oldu. Çentme deneylerinde, Vickers uçludinamik mikrosertlik (derinlik duyarlı çentme) cihazı (Shimadzu, DUH-W201S)kullanıldı. Bütün testler oda sıcaklığında ve her numune için aynı şartlar altında yapıldı.Mikrosertlik verilerini analiz etmek için Meyer Kanunu ve Geliştirilmiş OrantılıNumune Direnci (MPSR) modeli kullanıldı. Elde edilen sonuçlarda bütün numunelerindisk yüzeylerinin hava yüzeylerine kıyasla daha sert oldukları görüldü. Ağırlıkça%0.5Sb katkılı numunelerin %1.0Sb katkılı numunelere göre daha sert oldukları tespitedildi. Ayrıca 40 m/s disk devir hızında katılaştırılan numunelerin sertlik değerlerinin,20 m/s disk devir hızında katılaştırılan numunelerin sertlik değerlerinden daha yüksekolduğu da tespit edildi.Anahtar kelimeler: Hızlı katılaştırma, Eriyik eğirme tekniği, Al-Si alaşımları, Mekaniközellikler, Derinlik duyarlı çentme, Çentik boyutu etkisi (ISE)Bu çalışma Devlet Planlama Teşkilatı (Proje No: 2003K120510) tarafındandesteklenmiştir.

Abstract:
In this study, Al-Si-Sb alloys with nominal composition Al-12wt%Si-0.5wt%Sb and Al-12wt%Si-1.0wt%Sb were rapidly solidified by using melt-spinning technique at surfacevelocities first 20 m/s and then 40 m/s in order to examine the influence of coolingrate/conditions and Sb concentration on microstructure and micromechanical properties. Themicrostructure of the rapidly solidified ribbons was investigated by optical microscopy. It wasseen that increasing of the solidification rate results in finer and more homogeneousmicrostructure which implies better micromechanical properties. In the indentationexperiments, a Vickers indenter was used in a dynamic ultra microhardness (depth sensingindentation) tester (Shimadzu, DUH-W201S). All tests were carried out at room temperature.All tests were performed under same operating conditions. The Meyer?s Law and ModifiedProportional Specimen Resistance (MPSR) model were used to analyze the microhardnessbehavior. The results showed that disc sides of the all ribbons have higher hardness valuesthan the air sides. Besides, it was found that the specimens with 0.5Sb composition are harderthan those with 1.0Sb concentration. Additionally, micromechanical characterization resultsrevealed that the melt spun alloys prepared at 40 m/s surface velocity have higher harnessvalues than those of the ribbons with 20 m/s surface velocity for both Sb additions.Key words: Rapid solidification, Melt-spinning technique, Al-Si alloys, Mechanicalproperties, Depth-sensing indentation, Indentation size effect (ISE)This study was supported by Turkish State Planning Organization(Project No: 2003K120510)