Grain Refinement of Al4CuTi Alloy with Zirconium, Scandium and Erbium

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: Ahmad Sajjad

Danışman: Ümit Alver

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmanın amacı Zirkonyum, Skandiyum ve Erbiyum kullanarak Al4CuTi alaşımı için optimum bir tane küçültücü bulmaktır. Zirkonyum yüzdesi ağırlıkça %0,35 olan numune, çeşitli oranlarda, ağırlıkça %0,05 ila %0,30 oranlarında Skandiyum ve Erbiyum ile dökülmüştür. Numuneler standart metallografik prosedürle hazırlanmış ve Optik Mikroskop, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-ışını Spektroskopisi (EDS) ile incelenmiştir. Zirkonyum ve Skandiyum'un birlikte ilave edilmesi, Al alaşımları üzerindeki tane küçültücü etkisinin Zr ve Sc ayrı ayrı ilavesinden daha belirgin olduğu gözlenmiştir. SEM sonuçları, Skandiyum'un Al3Sc ve Al3Zr'nin alternatif katmanlı yapısını oluşturmak yerine, Al3Zr fazında çözünmüş olduğunu, ancak tane küçültülmesi üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğunu ortaya koymuştur. Bu araştırmanın arkasında yatan en önemli fikirlerden biri, Erbiyum'un pahalı olan Skandiyum'un yerini alıp almayacağını belirlemektir. Erbiyum, %0,2'den daha az bir miktarda kullanıldığında kararlı haldedir ancak etkili bir tane küçültücü olarak Skandiyum'un yerini alamaz gibi görünmektedir, çünkü AlCuEr fazı, aktif heterojen çekirdeklenme bölgesi olarak hareket etmemiştir ve sonrasında tane küçültülmesine olanak sağlamamıştır. Ağırlıkça % 0,1 Sc, % 0,15 Er ve % 0,002 TiB2 kombinasyonu tanecik boyutunu hedefimiz olan 50 μm'e düşürerek bu çalışmanın en iyi sonucunu oluşturmuştur.