Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

AKÇAMLI Nazlı

Danışman : Prof. Dr. Enver OKTAY

Anabilim Dalı : Metalurji ve Malzeme Mühendisliği

Mezuniyet Yılı : 2009

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Enver OKTAY

Prof. Dr. T. Osman ÖZKAN

Prof. Dr. İbrahim YUSUFOĞLU

Prof. Dr. Şerafettin EROĞLU

Prof. Dr. Servet TİMUR

Germanyumun Gümüşün Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerine Etkisi

Bu çalışmada; hassas döküm yöntemiyle gümüş ve Ag-%0.53 Ge, Ag-%1.19 Ge, Ag-%2.22 Ge içeren alaşımlar hazırlanarak döküm ve soğuk işlem uygulanmış hallerinin mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Ayrıca sterling gümüş ve Ag-%6.06 Cu-%1.38 Ge alaşımları da hassas döküm yöntemi ile üretilerek mikroyapı, mekanik ve kararma özellikleri araştırılmıştır.

Saf gümüşün ve Ag-%0.53 Ge, Ag-%1.19 Ge, Ag-%2.22 Ge alaşımlarının döküm hallerinin sertlikleri sırasıyla 25.3, 30.4, 33.5 ve 35.5 HV; çekme mukavemetleri 104.22, 85.90, 64.74 ve 51.01 MPa ve % uzama değerleri ise %27.89, %19.87, %13.43 ve %7.63 olarak bulunmuştur. Katılaşma dendritik olarak gerçekleşmiştir ve yapıda az da olsa boşluklar mevcuttur.

Ag-Ge alaşımlarına uygulanan çökelme sertleşmesi ısıl işlemi sertleşmeye neden olmamıştır. Gümüşün ve Ag-%0.53 Ge, Ag-%2.22 Ge alaşımlarının döküm hallerinin yaklaşık %50 soğuk deformasyona uğratılmış durumda sertlikleri sırasıyla 107.7, 124.0 ve 146.6 HV; çekme mukavemetleri 170.81, 223.73 ve 320.21 MPa ve % uzama değerleri ise %2.97, %0.18 ve %0.36 olarak belirlenmiştir. %50 soğuk deformasyon uygulanan gümüş ve Ag-%0.53 Ge, Ag-%2.22 Ge alaşımları 300 ºC’ de 30 dakika tavlandıklarında sertlikleri 37.6, 85.7 ve 108.4 HV; çekme mukavemetleri 142.02, 158.44 ve 230.83 MPa ve % uzama değerleri ise sırasıyla %29.08, %10.12 ve %3.77 olarak bulunmuştur. %50 deforme edildikten sonra tavlanmış alaşımların mikroyapılarında yeniden kristalleşme sonucu daha küçük tanelerin oluştuğu görülmüştür.

Sterling gümüş alaşımının döküm halinin sertliği 71.5 HV, çekme mukavemeti 148.55 MPa ve % uzaması %16.99; Ag-%6.06Cu-%1.38Ge alaşımının ise döküm halinin sertliği 69.2 HV, çekme mukavemeti 191.26 MPa ve % uzaması da %13.96 olarak belirlenmiştir. Aşırı soğumadan dolayı sterling gümüşün mikroyapısında ötektik yapı oluşmuştur. Ag-%6.06Cu-%1.38 Ge alaşımının mikroyapısında ise Cu₅Ge arabileşik fazı bulunmaktadır. Ag-%6.06Cu-%1.38Ge alaşımının kararma direnci standart sterling gümüş alaşımından daha yüksektir.

 

Effect of Germanium on the Microstructural and Mechanical Properties of Silver

Silver and Ag-0.53 wt. %Ge, Ag-1.19 wt. %Ge, Ag-2.22 wt. % Ge alloys were prepared with investment casting and their mechanical and microstructural properties were investigated in as cast and cold worked states. Also sterling silver and Ag-6.06% Cu-1.38% Ge alloys prepared by investment casting and their microstructural, mechanical and tarnishing properties were investigated.

In as cast state the hardness values of silver and Ag-0.53 wt. % Ge, Ag-1.19 wt. % Ge, Ag-2.22 wt. % Ge alloys were 25.3, 30.4, 33.5 and 35.5 HV, the tensile strengths were 104.22, 85.90, 64.74 and 51.01 MPa and elongations were 27.89 %, 19.87 %, 13.43 % and 7.63 %, respectively. Solidification caused dendritic structure and small amount of porosity.

The age hardening treatment was applied to Ag-Ge alloys but the alloys were not age hardened. The silver and Ag-0.53 wt. % Ge, Ag-2.22 wt. % Ge alloys were cold worked by approximately 50%. In cold worked state hardness values were 07.7, 124.0 and 146.6 HV, the tensile strengths were 170.81, 223.73 and 320.21 MPa and the elongations were 2.97%, 0.18% and 0.36%, respectively. When cold worked silver and Ag-0.53 wt. % Ge, Ag-2.22 wt. % Ge alloys were annealed at 300 ºC, the hardness values of the alloys were 37.6, 85.7 and 108.4 HV, the tensile strengths were 142.02, 158.44 and 230.83 MPa, and the elongation were 29.08%, 10.12% and 3.77%, respectively. Recrystallization was occurred during annealing and smaller grains were obtained.

The hardness, tensile strength and elongation of sterling silver in as cast state were determined as 71.5 HV, 148.55 MPa, and 16.99%, respectively. Also Ag-6.06 wt. %Cu-1.38 wt. %Ge alloy’s hardness , tensile strength and elongation in as cast state were 69.2 HV, 191.26 MPa and 13.96 %, respectively. Because of under cooling, eutectic structure was existed in sterling silver’s microstructure and intermetallic Cu₅Ge phase was founded in the Ag-6.06 wt. %Cu-1.38 wt. %Ge alloy’s microstructure. The tarnish resistance of Ag-6.06Cu%-1.38Ge% alloys was higher than the tarnish resistance of sterling silver.