Saf alüminyum ve bakırda tane sınırı yoğunluğunun yüksek sıcaklık deformasyon karekteristiklerine etkisi

Abstract

Malzemelerin mutlak ergime sıcaklıklarından (Tm), oldukça düşük sıcaklıklarda (T<0,3 Tm), plastik deformasyona uğramaları sonucu mukavemetlerinin ve sertliklerinin artması "deformasyon sertleşmesi" olarak bilinir. Çoğu metalik malzemelerin plastik deformasyon davranışları, Holloman tarafından ileri sürülen ve üslü eşitlik olarak bilinen (ag = E?" ) şeklindeki bir bağıntıyla açıklanmaktadır. Burada (ag), gerçek gerilme, (e), gerçek plastik birim şekil değiştirme, (n) deformasyon sertleşmesi üssü ve (K), mukavemet katsayısı olup, ? = 1 için elde edilen gerilmeye eşdeğerdir. (K) ısıl işlem ve soğuk işlem miktarına bağlı olarak değişim göstermektedir. Deformasyon sertleşmesi üssü (n), bir metalin bölgesel deformasyona olan direnme yeteneğini belirtir, (n) değerinin yüksek olması, birim şekil değişiminin daha homojen olarak dağılmasına ve deformasyona uğrayan malzemenin sertleşerek boyun vermeye karşı daha fasla direnç göstermesine sebep olur. (n) değeri arttıkça malzemenin şekillendirilebilirliği artar. Cn) değerini etkileyen önemli faktörlerden biri tane boyutu (d) olup, bu ilişki literatürde genellikle, -H n=a-b.d şeklinde belirtilmiştir. Bu çalışmada % 99.99 Al ve % 99,92 Cu safiyetinde üç farklı tane boyutundaki numuneler kullanarak, yüksek sıcaklık deformasyon karakteristikleri arasındaki ilişki incelenmiştir. Bunun için haddelenmesi ve ısıl işlemi yapılan malzemelerden elde edilen üçer farklı tane boyutlu Al ve Cu numuneleri önce değişik sıcaklıklarda çekme testine tabi tutulmuşlardır. Daha sonra bu numunelerin metaloğrafik etüdleri yapılmış ve değişik büyütmelerde bünye fotoğrafları çekilmiştir. Son olarakta numunelerin Vickers cinsinden sertlik ölçümleri yapılarak deneysel çalışmalar tamamlanmıştır. Tane boyutunun artışıyla sertlik, mukavemet ve tokluğu tanımlamada kullanılan, çekme mukavemeti 8 toplam uzama (crçeeT) değeri azalmaktadır. Süneklilik ise tane boyutuna bağlı olarak artan sonra azalan bir davranış göstermektedir. Mukavemet katsayısı (K)'nın ise tane boyutunun artmasıyla birlikte azaldığı belirlenmiştir.