Cu-%24.2 Mn alaşımının yapısal kristalografik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışması kapsamında, özellikle son yıllarda bir çok kullanım alanına sahip olan Cu-Mn alaşımlarında ısıl işlemler sonucunda alaşımın yapılarında meydana gelen değişimler; SEM, XRD, DSC ve 4 Nokta DC ölçümü gibi çeşitli fiziksel yöntemler kullanılarak kristalografik, kinetik, morfolojik ve elektriksel direnç özellikleri incelendi. Taramalı elektron mikroskop (SEM) incelemeleri sonucunda hızlı soğutma ile elde edilen numunenin tane boyutunun yavaş soğutmaya göre daha küçük olduğu ve daha fazla çökelti meydana geldiği gözlendi. Bu durum soğutma işlemlerindeki farklılıkların alaşımın tane boyutlarında değişiklikler meydana getirdiğini gösterdi. X-ışınları kırınımı incelemeleri sonucunda alaşımın sahip olduğu faz yapıları ve yansıma veren düzlemler belirlendi. Alaşımın austenite fazda kaldığı bulundu. Termodinamik parametre ve aktivasyon enerjilerinin belirlenebilmesi için Diferansiyel Tarama Kalorimetresi (DSC) kullanıldı. Numunelerden sırasıyla, 5ºC/dak, 10ºC/dak ve 15ºC/dak ısıtma hızlarında ölçümler alındı. Elde edilen sonuçlardan yararlanılarak aktivasyon enerjileri hesaplandı, çıkan değerler ısıtma hızına bağlı olarak değişiklik gösterdi. Numuneye uygulanan ısıl işlemler sonucunda alaşımın elektriksel direncine bağlı olarak iletkenliğindeki değişim incelendi. I-V grafiklerinden yararlanılarak alaşımın elektriksel direncine bakıldığında soğutma farklılığının direnci bir miktar artırdığı gözlendi. Bu sonucun da alaşıma uygulanan ısıl işlemlerden dolayı, numunelerde oluşan çökelti fazlarından kaynaklandığı görüldü.

Within the scope of this thesis study, within Cu-Mn alloys which have so many application areas especially in recent years, the changes that occur in the structures of alloy as a result of heat treatment was investigated; also the characteristics of crystallographic, kinetic, morphological and electrical resistance were examined by using several physical methods such as SEM, XRD, DSC and 4 Point DC Measurement. As a result of the SEM examinations it was observed that, the grain size of the sample obtained by rapid cooling is much smaller than the slow cooling and there became much more precipitation. As a result of X-ray diffraction examinations, the phase structures of the alloy and the planes giving reflections were determined. In order to determine the thermodynamic parameters and activation energies Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used. The measurements were taken from the samples respectively, in the heating rates of 5°C/min, 10°C/min and 15°C/min. The activation energies were calculated by benefiting from the obtained results, the resulting values are differed depending on the heating rate. When considering the electrical resistance of the alloy by benefiting from I-V graphics, it was observed that the cooling difference is slightly increased the resistance.These results were found to be aroused from the precipitate phases that are occurred in the samples, due to the heat treatments applied to the alloy.