Research Article
BibTex RIS Cite

Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi

Year 2023, Volume: 12 Issue: 3, 1021 - 1029, 15.07.2023
https://doi.org/10.28948/ngumuh.1280809

Abstract

Al-13.6Cu-6Si (%ağ.) üçlü alaşımı sabit bir katılaştırma hızında (V=17.4 μm/s), farklı sıcaklık gradyentlerinde (1.6-6.12 K/mm) ve sabit bir sıcaklık gradyentinde (G=4.64 K/mm) farklı katılaştırma hızlarında (8.3-166.0 μm/s) Bridgman tipi doğrusal katılaştırma fırını içerisinde tek yönlü olarak doğrusal bir şekilde katılaştırılmıştır. Katılaştırma işlemi tamamlanan alaşım numuneleri metalografik işlemlere tabi tutularak mikroyapıları açığa çıkartılmıştır. Mikroyapı parametreleri (λ1 ve λ2) üzerine katılaştırma parametrelerinin (V ve G) etkisi incelenmiştir. Ayrıca mikrosertliğin katılaşma hızına, sıcaklık gradyentine ve mikroyapı parametrelerine bağımlılığı araştırılmıştır. Bunun yanı sıra elde edilen sonuçlar literatürde yer alan benzer deneysel sonuçlarla kıyaslanmıştır.

Supporting Institution

Bu proje Niğde Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından FEB 2011/08 kod numarası ile desteklenmiştir.

Project Number

FEB 2011/08

Thanks

Yazarlar bu mali destek için Niğde Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projesi'ne teşekkür eder.

References

  • L.R.Garcia, L.C.Peixoto, W.R.Osorio and A.Garcia, Globular-to-needle Zn-rich phase transition during transient solidification of a eutectic Sn-9%Zn solder alloy, Materials Letters, 63, 1314–1316, 2009. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2009.03.011.
  • E. Üstün and E. Çadırlı, Investigation of the microstructure and physical properties of directionally solidified ternary Al-8.8La-1.2Ni alloy, Journal of Alloys and Compounds, 855, p 157731, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157331.
  • D.G. McCartney and J.D. Hunt, Measurements of cell and primary dendrite arm spacings in directionally solidified aluminium alloys, Acta Metallurgica, 29, 1851–1863, 1981. https://doi.org/10.1016/0001-6160(81)90111-5.
  • H. Kaya, E. Çadırlı, U. Böyük and N. Maraşlı, Variation of microindentation hardness with solidification and microstructure parameters in the Al based alloys, Applied Surface Science, 255, 3071-3078,2008. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.08.080.
  • H. Kaya, E. Çadırlı, M. Gündüz, Dendritic growth in an aluminum-silicon alloy, Journal of Materials Engineering and Performance, 16(1), 12–21, 2007. https://doi.org/10.1007/s11665-006-9002-2.
  • H. Kaya, U. Böyük, Çadırlı, E. and N. Maraşlı, Influence of growth rate on microstructure, microhardness, and electrical resistivity of directionally solidified Al-7 wt% Ni hypo-eutectic alloy. Metals and Materials International, 19(1), 39-44, 2013. https://doi.org/10.1007/s12540-013-1007-4.
  • E. Çadırlı, Effect of solidification parameters on mechanical properties of directionally solidified Al-rich Al-Cu alloys, Metals and Materials International, 19, 411–422, 2013. https://doi.org/10.1007/s12540-013-3006-x.
  • E. Çadırlı, E. Nergiz, H. Kaya, U. Büyük, M. Şahin and M. Gündüz, Effect of growth velocity on microstructure and mechanical properties of directionally solidified 7075 alloy, International Journal of Cast Metals Research, 33:1, 11-23, 2020 https://doi.org/10.1080/13640461.2020.1738131
  • H. Kaya, E. Çadırlı and U. Büyük, Microstructure, microhardness, tensile, electrical, and thermal properties of the Al-Mn-xSi ternary alloys. Kavove Materialy Metallic Materials, 58(4), 275-285, 2020. https://doi.org/10.4149/km_2020_4_275.

The variation of microstructure and microhardness of Al-Cu-Si ternary alloy depending on solidification rate and temperature gradient

Year 2023, Volume: 12 Issue: 3, 1021 - 1029, 15.07.2023
https://doi.org/10.28948/ngumuh.1280809

Abstract

The Al-13.6Cu-6Si (wt.%) ternary alloy was solidified upward unidirectional directionally in a Bridgman-type directional solidification furnace at a constant solidification rate (V=17.4 μm/s), different temperature gradients (1.6-6.12 K/mm), and different solidification rates (8.3-166.0 μm/s) at a constant temperature gradient (G=4.64 K/mm). After completion of the solidification process, the alloy samples were subjected to metallographic treatments to reveal their microstructures. The effect of solidification parameters (V and G) on microstructure parameters (λ1 and λ2) was examined. In addition, the dependence of microhardness on solidification rate, temperature gradient, and microstructure parameters was investigated. The results were also compared with similar experimental results reported in the literature.

Project Number

FEB 2011/08

References

  • L.R.Garcia, L.C.Peixoto, W.R.Osorio and A.Garcia, Globular-to-needle Zn-rich phase transition during transient solidification of a eutectic Sn-9%Zn solder alloy, Materials Letters, 63, 1314–1316, 2009. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2009.03.011.
  • E. Üstün and E. Çadırlı, Investigation of the microstructure and physical properties of directionally solidified ternary Al-8.8La-1.2Ni alloy, Journal of Alloys and Compounds, 855, p 157731, 2021. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157331.
  • D.G. McCartney and J.D. Hunt, Measurements of cell and primary dendrite arm spacings in directionally solidified aluminium alloys, Acta Metallurgica, 29, 1851–1863, 1981. https://doi.org/10.1016/0001-6160(81)90111-5.
  • H. Kaya, E. Çadırlı, U. Böyük and N. Maraşlı, Variation of microindentation hardness with solidification and microstructure parameters in the Al based alloys, Applied Surface Science, 255, 3071-3078,2008. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2008.08.080.
  • H. Kaya, E. Çadırlı, M. Gündüz, Dendritic growth in an aluminum-silicon alloy, Journal of Materials Engineering and Performance, 16(1), 12–21, 2007. https://doi.org/10.1007/s11665-006-9002-2.
  • H. Kaya, U. Böyük, Çadırlı, E. and N. Maraşlı, Influence of growth rate on microstructure, microhardness, and electrical resistivity of directionally solidified Al-7 wt% Ni hypo-eutectic alloy. Metals and Materials International, 19(1), 39-44, 2013. https://doi.org/10.1007/s12540-013-1007-4.
  • E. Çadırlı, Effect of solidification parameters on mechanical properties of directionally solidified Al-rich Al-Cu alloys, Metals and Materials International, 19, 411–422, 2013. https://doi.org/10.1007/s12540-013-3006-x.
  • E. Çadırlı, E. Nergiz, H. Kaya, U. Büyük, M. Şahin and M. Gündüz, Effect of growth velocity on microstructure and mechanical properties of directionally solidified 7075 alloy, International Journal of Cast Metals Research, 33:1, 11-23, 2020 https://doi.org/10.1080/13640461.2020.1738131
  • H. Kaya, E. Çadırlı and U. Büyük, Microstructure, microhardness, tensile, electrical, and thermal properties of the Al-Mn-xSi ternary alloys. Kavove Materialy Metallic Materials, 58(4), 275-285, 2020. https://doi.org/10.4149/km_2020_4_275.
There are 9 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Engineering, Material Design and Behaviors
Journal Section Materials and Metallurgical Engineering
Authors

Erkan Üstün 0000-0002-7745-396X

M. İzzettin Yılmazer 0000-0001-8790-902X

Emin Çadırlı 0000-0002-8085-9733

Project Number FEB 2011/08
Early Pub Date June 8, 2023
Publication Date July 15, 2023
Submission Date April 11, 2023
Acceptance Date May 24, 2023
Published in Issue Year 2023 Volume: 12 Issue: 3

Cite

APA Üstün, E., Yılmazer, M. İ., & Çadırlı, E. (2023). Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(3), 1021-1029. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1280809
AMA Üstün E, Yılmazer Mİ, Çadırlı E. Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi. NOHU J. Eng. Sci. July 2023;12(3):1021-1029. doi:10.28948/ngumuh.1280809
Chicago Üstün, Erkan, M. İzzettin Yılmazer, and Emin Çadırlı. “Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının Ve mikrosertliğinin katılaşma hızına Ve sıcaklık Gradyentine bağlı Olarak değişimi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12, no. 3 (July 2023): 1021-29. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1280809.
EndNote Üstün E, Yılmazer Mİ, Çadırlı E (July 1, 2023) Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12 3 1021–1029.
IEEE E. Üstün, M. İ. Yılmazer, and E. Çadırlı, “Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi”, NOHU J. Eng. Sci., vol. 12, no. 3, pp. 1021–1029, 2023, doi: 10.28948/ngumuh.1280809.
ISNAD Üstün, Erkan et al. “Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının Ve mikrosertliğinin katılaşma hızına Ve sıcaklık Gradyentine bağlı Olarak değişimi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 12/3 (July 2023), 1021-1029. https://doi.org/10.28948/ngumuh.1280809.
JAMA Üstün E, Yılmazer Mİ, Çadırlı E. Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi. NOHU J. Eng. Sci. 2023;12:1021–1029.
MLA Üstün, Erkan et al. “Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının Ve mikrosertliğinin katılaşma hızına Ve sıcaklık Gradyentine bağlı Olarak değişimi”. Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 12, no. 3, 2023, pp. 1021-9, doi:10.28948/ngumuh.1280809.
Vancouver Üstün E, Yılmazer Mİ, Çadırlı E. Al-Cu-Si üçlü alaşımının mikroyapısının ve mikrosertliğinin katılaşma hızına ve sıcaklık gradyentine bağlı olarak değişimi. NOHU J. Eng. Sci. 2023;12(3):1021-9.

download