Kontrollü katılaştırılan çok bileşenli ötektik alaşımların, mekanik ve elektriksel özelliklerinin katılaştırma parametrelerine bağlılığının incelenmesi
Investigation of the mechanical and electrical properties of directionally solidified multi componenet eutectic alloys with dependence of the solidification parameters
Yazar: SEVDA ENGİN
Danışman: PROF. DR. NECMETTİN MARAŞLI
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Alaşımlar = Alloys ; Elektriksel direnç = Electrical resistance ; Mikroyapı = Microstructure ; Çekme özellikleri = Tensile properties ; Ötektik alaşımlar = Eutectic alloys

Özet:
Bu çalışmada, özelikle otomotiv endüstrisinde kullanılan Al-Ni-Fe, Al-Si-Fe ve Al-Si-
Ni-Fe ötektik alaşımlarının mekanik ve elektriksel özelliklerinin katılaştırma hızına
bağlılığı araştırıldı. Bu amaçla, vakumlu eritme fırını ve döküm fırını yardımıyla
belirlenen bileşimde alaşımlar hazırlanarak grafit numune kalıplarına dolduruldu. Daha
sonra bu alaşımlar, Bridgman tipi kontrollü katılaştırma fırınında, Argon ortamında
sabit sıcaklık gradyenti altında aşağıdan yukarı doğru farklı katılaştırma hızlarında
katılaştırıldı.
Optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yardımıyla kontrollü olarak
doğrusal katılaştırılan numunelerin mikroyapı fotoğrafları çekildi. Çekilen bu
fotoğraflar üzerinden lamel, çubuk ve levha olarak tanımlanan ötektik mesafeler (?E)
ölçüldü. Farklı katılaştırma parametrelerinde üretilen her bir numunenin mikrosertlik
(HV), çekme-dayanım (?U) ve elektriksel özdirenç (?) değerleri de ölçüldü. Katılaştırma
hızının (V) ötektik mesafeler, mikrosertlik, çekme-dayanım ve elektriksel özdirenç
değerleriyle ilişkisi lineer regresyon analizi yöntemi kullanılarak belirlendi.
Bu sonuçlara göre, katılaştırma hızının artmasıyla ötektik mesafelerin azaldığı, buna
karşın mikrosertlik, çekme-dayanım ve elektriksel özdirenç değerlerinin arttığı tespit
edildi. Elde edilen deneysel sonuçlar teorik modellerle ve literatürde bulunan benzer
deneysel çalışmalarla karşılaştırıldı. Bu çalışmadaki deneysel sonuçların literatürde
bulunan benzer alaşımlar için elde edilmiş deneysel sonuçlarla oldukça iyi uyum içinde
olduğu tespit edildi.

Abstract:
In this study, the mechanical and the electrical properties of the Al-Ni-Fe, the Al-Si-Fe and the Al-Si-Ni-Fe eutectic alloys which are especially using at automotive industry were investigated in terms of the dependency on the growth rates. For this purpose, the alloys with determined components were placed in a graphite sample crucible by using a vacuum melting furnace and casting furnace. Then, these alloys have been directionally solidified upwards under argon atmosphere and with different growth rates at a constant temperature gradient in a Bridgman type directional solidification furnace.
The microstructures of the controlled directionally solidified samples were photographed by
using an optical light microscopy and the scanning electron microscope (SEM). On these
photographs of samples, the eutectic spacings (?E) such as lamellar, rod and plate spacings have been measured. And also the microhardness (HV), tensile strength (?t) and electrical resistivity (?) of each sample which produced under the different solidification conditions has also been measured. The correlations between the growth rate and the eutectic spacings, the microhardness, tensile strength, electrical resistivity were determined by using a linear regression analysis method.
According to these results, it has been found that the value of eutectic spacing decreases with the increasing value of growth rate, whereas the values of the microhardness, tensile strength and electrical resistivity increases with the increasing value of growth rate. The experimental results obtained in this study have been compared with the previous similar experimental results in the literature. It was seen that the results obtained in the present work are in a good agreement with the previous similar experimental results.