Fe-Mn İkili Alaşımlarının Mekanik Özellikleri Üzerine Borlamanın Etkisi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2010
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Musa Bektes
Eş Danışman: ADNAN ÇALIK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, değişik Mn konsantrasyonlarına sahip (%0,42 Mn, %0,76 Mn ve %0,94 Mn) Fe-Mn ikili alaşımlarının, mekanik özellikleri üzerine ısıl ve borlama işleminin etkisi araştırılmıştır. Bunun için, borlama işleminden önce ısıl işleme tabi tutulan ve tutulmayan olmak üzere iki grup numune seçilmiş ve bu numuneler farklı sıcaklık ve farklı sürelerde borlama işlemine maruz bırakılmışlardır. EDX, SEM, XRD ve optik mikroskop analizleri ile yapılan incelemeler sonucunda, iki grup numunenin yüzeyinde bor konsantrasyonu yüksek bir borür tabakasının oluştuğu, onun altında bir geçiş bölgesinin ve en içte de ana matrisin yer aldığı gözlenmiştir. En dış yüzeyde oluşan borür tabakasında FeB, Fe2B ve Mn2B fazlarının oluştuğu saptanmış ve değişik konsantrasyonlara sahip Fe-Mn ikili alaşımlarında, oluşan borür tabakasının sıcaklık, borlama süresi ve ısıl işlem ile doğrudan ilişkili olduğu görülmüştür. Borlanan numunelerde hesaplanan bor atomunun aktivasyon enerjisi de bu ilişkinin varlığını ifade etmektedir. Mekanik özelliklere ısıl işlem ve borlamanın etkisini araştırmak için Vickers mikro sertlik testi ile çekme-uzama testleri kullanılmıştır. Sertlik testleri ve çekme uzama eğrilerinden elde edilen bilgiler, borlanan numunelerde genel anlamda mekanik özelliklerde bir iyileşmenin olduğunu ancak süneklikte ciddi bir azalmanın meydana geldiğini göstermektedir. Mekanik özelliklerdeki iyileşmenin borür tabakasında oluşan sert borür fazlarından kaynaklandığı; artan Mn konsantrasyonu ile mikro sertlikteki artışın ise artan Mn konsantrasyonu ile birlikte Mn atomlarının örgüde ara yerlere yerleşmesi ve bunların deformasyon hareketleri yani çizgisel kusurları kilitlemesi düşüncesi ile açıklamak mümkündür. Öte yandan, borlamadan önce uygulanan ısıl işlem, Fe-Mn ikili alaşımlarında akma zoru ve maksimum zor değerini düşürmekte ancak zorlanmasında önemli bir değişme meydana getirmemektedir. Çalışmada kullanılan malzemelerin bu tür davranış sergilemeleri, ısıl işlemin kristal kusurlarını bir miktar azaltması ve mevcut kusurların homojen biçimde yeniden düzenlenmelerinin bir sonucu olduğu söylemek mümkündür.