Investigation of structural, elastic and magnetic properties of Fe70Mn30 alloys doped with interstitial elements
Fe70Mn30 alaşımına ara-yer elementlerinin katkılanması ve yapısal ve manyetik özelliklerinin incelenmesi
- Tez No: 716168
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ASLI ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alaşımlar, Elastik modül, Manyetizma, Alloys, Elastic module, Magnetism
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması ile karbon arayer elementi eklenmiş Fe70Mn30 Invar alaşımlarının yapısal, elastik ve manyetik özellikleri incelendi. Deney aşamasında, (Fe70Mn30)100-xCx (x=0.02, 0.11, 0.55, and 0.81 at%) alaşımları vakum ark ergitme yöntemi ile üretildi. Bu alaşımların kristal yapıları x-ışını difraktometresinde (XRD) incelendi. Elastik modülüs ölçümleri, rezonans frekanslı sönüm analizi (RFDA) cihazı ile yapıldı. Manyetik özellikleri, süper iletken kuantum girişim cihazı (SQUID) ile ölçüldü. Alaşımların, sıcaklığa bağlı manyetizasyon özelliklerini belirlemek için 1 T manyetik alan uygulanmıştır. Fe70Mn30 alaşımının ve karbon elementi katkılanmış versiyonlarının yapısal değişimleri, sıcaklık ile bağımlı elastisite modülü ve manyetizasyon sonuçları Invar özelliği açısından karşılaştırıldı ve karbon arayer elementinin etkileri değerlendirildi. Yapılan deneyler sonucunda, x-ışını difraktometresinde, % 0.02 ve 0.11 karbon eklentisi olan alaşımlarda yüzey merkezli kübik (fcc) ile birlikte sıkıpaketli hekzagonal (hcp) fazı tespit edilirken, % 0.55 ve 0.81 karbon eklentili olan alaşımlarda yalnızca fcc oluşumu gözlendi. Oda sıcaklığından Neel sıcaklığına kadar elastik modülünün normal metalik davranıştan farklı olarak artış gösterdiği, fakat Neel sıcaklığından sonra paramanyetik bölgede, sıcaklık artışı ile elastik modülünün azaldığı belirlendi. Ayrıca karbon arayer elementinin eklenmesiyle elastik özelliklerde geçişin daha düşük sıcaklıklara kaydığı gözlemlendi. Manyetik özelliğinin Neel sıcaklığına kadar arttığı ve Neel sıcaklığından sonra, % 0.02 ve 0.11 karbon eklentili alaşımların manyetik özelliklerinin azaldığı tespit edildi. % 0.55 ve 0.81 karbon eklentili alaşımlar için Neel sıcaklığından sonra manyetik özelliğinin sabit kaldığı gözlenmiştir. Manyetizasyon deney sonuçları ile, karbon eklentisi arttıkça Neel sıcaklığının azaldığı ve bu sıcaklıkların elastik özelliklerde gözlenen yumuşama sıcaklığına karşılık geldiği tespit edildi. Böylece, karbon eklentisiyle Invar özelliğinin gözlendiği sıcaklık bölgesi oda sıcaklıklarına kadar çekilmiş oldu ve bu da malzemenin oda sıcaklığında ısıl genleşmenin istenmediği uygulama alanları için kullanılabilir olmasını sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the structural, elastic and magnetic properties of Fe70Mn30 Invar alloys with added carbon interstitial element were investigated. In the experimental part, (Fe70Mn30)100-xCx (x=0.02, 0.11, 0.55, and 0.81 at %) alloys were produced by vacuum arc melting method. The crystal structures of these alloys were examined with x-ray diffractometry. Elastic modulus measurements were performed with a resonance frequency damping analyzer. The temperature dependent magnetization measurements were obtained with a superconducting quantum interference device by applying 1 Tesla external magnetic field. Crystal structure, temperature dependent modulus of elasticity and magnetization results of C-doped Fe70Mn30 alloys were evaluated in terms of the Invar property. As a result of the experiments, hcp phase was detected together with fcc in alloys with 0.02 and 0.11 at% carbon additives in x-ray diffractometry, while only fcc formation was observed in alloys with 0.55 and 0.81 at% carbon additions. It was determined that the elastic modulus increased from room temperature to Neel temperature, unlike the normal metallic behavior. However, after the Neel temperature, the elastic modulus decreased with the increase in temperature in the paramagnetic region. In addition, it was observed that the transition in elastic properties shifted to lower temperatures with the addition of carbon interstitial element. It was determined that the magnetic properties increased up to the Neel temperature and the magnetic properties of the 0.02% and 0.11% carbon added alloys decreased after the Neel temperature. It was observed that the magnetic properties remained constant after the Neel temperature for 0.55% and 0.81% carbon added alloys. With the magnetization results, it was determined that the Neel temperature decreases as the carbon addition increased and these temperatures corresponded to the softening temperature observed in the elastic properties. Thus, the temperature region in which the Invar feature is observed with the carbon addition has been pulled down to room temperatures, which makes the material usable for application areas where thermal expansion at room temperature is not desired.
Benzer Tezler
- Ulaş Sağlık Ocağı merkezinde nüfusun bazı niteliklerine ve konutların durumuna ilişkin bir çalışma
An Investigation carried out at the Ulaş Public Health Centre concerning some characteristics of the population and housing conditions in the district of Ulaş
EROL ŞANLI
Doktora
Türkçe
1985
Halk SağlığıCumhuriyet ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERVET ÖZGÜR
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Pik demiri ve karbon çeliğinin sulu çözeltiler içindeki korozyon hızının tayini
Determination of the rate of corrosion of the cast iran and carbon steel in the aqueous solutions
EMİNE NAZAN ÜNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAYRİ YALÇIN
- Sivas yöresinde akraba evliliği yapan ve yapmayan çiftlerde dermatoglifik benzerlikler
Similarities of dermataoglyphies among individval of married relatives and married couples not related to each other in Sivas region
Y. SELMA SÜNGÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
Tıbbi BiyolojiCumhuriyet ÜniversitesiTıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İLHAN SEZGİN