FBE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Konu "aluminum bronzes" ile FBE- Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora'a göz atma
Sayfa başına sonuç
Sıralama Seçenekleri
-
ÖgeAluminyum Yüzeylerin Katodik Ark Bakır Ve Bakır Yüzeylerin Katodik Ark Aluminyum Plazma Kullanılarak Alaşımlandırılması(Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010-04-14) Çorlu, Beril ; Ürgen, Mustafa ; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ; Material Science and EngineeringBu çalışmada, taban malzeme yüzeylerinin katodik ark plazma kullanılarak modifiye edilmesini hedefleyen yeni bir fiziksel buhar biriktirme (FBB) yöntemi sunulmuş ve katodik ark plazmanın taban malzeme ile etkileşimleri, tabana uygulanan bias voltajın etkileri dikkate alınarak incelenmiştir. Bu yöntem, bakır ve aluminyum iyonlarının sırasıyla aluminyum ve bakır taban malzemeleri üzerine ardışık olarak kaplanması (düşük bias voltajında, 150V) ve bombardımanı (yüksek bias voltajında,-1000V) ile gerçekleştirilmiştir. Bu teknik ile taban malzeme yüzeyini alaşımlandırma ihtimali ve kaplama-bombardıman aşamalarının bakır, aluminyum ve yüksek ve düşük demir içeren aluminyum alaşımları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Ek olarak, proses sırasında kaplama ve bombardıman sürelerini ayarlayarak yüzeyde oluşacak fazların kompozisyon ve oranlarının kontrol edilebilirliği araştırılmıştır. Deneyler, sıcaklık 500°C’nin altında tutularak ve herhangi bir sıcaklık sınırı uygulanmaksızın gerçekleştirilmiştir. Yukarıda bahsedilen KA-FBB tekniği saf aluminyum taban malzemeler üzerinde bakır katod kullanılarak denenmiştir. XRD, SEM ve EDS analizleri sonuçlarına göre, 500°C’nin altında yapılan deneylerde taban malzemelerinin yüzeylerinde, α-Al, θ-Al2Cu and η2-AlCu fazlarını içeren intermetalikçe zengin yapılar oluşmuştur. Bu fazların çeşit ve miktarlarının yüzey işlemi sırasında uygulanan bombardıman süresine bağlı olarak farklılık gösterdikleri tespit edilmiştir. Bombardıman süresi uzadıkça, bakırca zengin yüzey katmanı aluminyum atomlarını yapısına alarak bir dizi katı hal dönüşümüne maruz kalmış ve sonuç olarak yüzeyde aluminyumca zengin fazlar oluşmuştur. Taban malzemesi olarak saf aluminyumun kullanıldığı ve sıcaklık sınırı uygulanmaksızın gerçekleştirilen deneylerde ise yüzeyde α-Al and θ-Al2Cu ötektik karışımı oluşmuştur. Ek olarak, bakır dropletlerin etrafında az miktarda hiper-ötektik ayrışmalar tespit edilmiştir. Ağırlıkça %0.3 ve %1 demir içeren aluminyum alaşımlarının yüzeyleri de bakır katod kullanılarak KA-FBB tekniği ile modifiye edilmiştir. 500°C’nin altında yapılan deneylerde, her iki taban malzemenin yüzeyinde de intermetalikçe zengin yapılar oluştuğu gözlemlenmiştir. XRD, SEM and EDS incelemeleri, ağırlıkça %0.3 demir içeren taban malzemesinin yüzeyinin, tür ve oranları uygulanan bombardıman süresine bağlı olarak değişen θ-Al2Cu, η2-AlCu ve α-Al fazlarından oluştuğunu göstermiştir. Bu deneylerde de, yukarıda bahsedilen uzun bombardıman süresinin yol açtığı katı hal dönüşümleri gerçekleşmiştir. Ağırlıkça %1 demir içeren taban malzemesinin yüzeyinde ise θ-Al2Cu and ω-Al7Cu2Fe fazlarının oluştuğu tespit edilmiştir. KA-FBB prosesinin bombardıman aşaması sırasında ortaya çıkan ısıtma etkisi taban malzemenin halihazırda yapısında bulunan demirin yüzeye doğru yayınmasına ve dolayısıyla ω-Al7Cu2Fe fazının oluşmasına yol açmıştır. Ağırlıkça %0.3 ve %1 demir içeren aluminyum alaşımları üzerinde gerçekleştirilen ve herhangi bir sıcaklık kısıtlaması uygulanmayan deneylerde ise yüksek (-1000V) ve düşük (-150V) bias voltajı uygulandığında taban malzeme yüzeyleri sırasıyla erimiş ve katılaşmışlardır. Numune yüzeylerinde α-Al ve θ-Al2Cu fazlarını içeren ötektik benzeri yapılar ve demir içeren üçlü fazlar elde edilmiştir. Yüzey işlemi sırasındaki bombardıman etkisi yüzeyin erimesine ve tabanda bulunan demirin yüzeye doğru daha etkin yayınmasına yol açarak yüzeyde ciddi bir demir zenginleşmesine sebep olmuştur. Son olarak yüksek safiyetteki bakır taban malzemelerin yüzeyleri aluminyum plazma kullanılarak modifiye edilmiştir. Toplam bombardıman süresi uzun olan deneyde yüzeyde martensitik β1-AlCu3 yapısı ve (Cu) katı çözeltisi oluşmuştur. Bu fazlara ek olarak yapıda çok az miktarda γ1-Al4Cu9 intermetalik fazı da bulunmaktadır. Daha kısa toplam bombardıman süresi uygulandığında ve her döngüde numunenin üzerine kaplanan aluminyum miktarı arttırıldığında yüzeyde ağırlıklı olarak γ1-Al4Cu9 intermetalik fazı oluşmuştur. Numune-modifiye edilmiş yüzey arayüzeyinde ise martensitik β1-AlCu3 fazının oluştuğu gözlemlenmiştir. Bahsedilen yüzey modifikasyonlarının oluşum temelindeki mekanizmalar, fiziksel metalurji prensipleri kullanılarak tartışılmış ve bu yüzey modifikasyon tekniğinin yüzey alaşımlandırma ve intermetalikçe zengin yüzey oluşturmadaki potansiyeli ortaya konmuştur.