Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri

Bu çalışmada, Cu-%11.42Al-%6.43Zn ve Cu-%11.31Al-%6.03Zn-%2.70Mn (% ağırlıkça) alaşımları üzerinde bazı fiziksel yöntemlerle araştırmalar yapılmıştır. Alaşımların yapısal, kristalografik, manyetik ve termal özellikleri incelenmiş ve Mn katkısının etkileri araştırılmıştır. X-ışını difraksiyon yöntemi kullanılarak alaşımların yapıları analiz edilmiştir. Elektron mikroskop incelemelerinden; Cu-Al-Zn alaşımında farklı morfolojilerde α-çökelti fazının oluştuğu gözlemlenmiştir. Fakat, Cu-Al-Zn-Mn alaşımında α-çökelti fazının gözlenmesinin yanında martensite fazına da rastlanılmıştır. Alaşımların manyetik özellikleri VSM ile belirlenmiştir. Her iki alaşımın da manyetizasyonunun manyetik alanla değişimi M-H oda sıcaklığında elde edilmiştir. Cu-Al-Zn alaşımında uygulanan dış magnetik alan ile mıknatıslanma azalırken, Cu-Al-Zn-Mn alaşımının ferromanyetik davranış sergilediği bulunmuştur. Alaşımların faz dönüşüm sıcaklıkları DSC yöntemi ile belirlenmiştir. DSC incelemelerinden Mn ilavesinin faz dönüşüm sıcaklıklarını düşürdüğü bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler:

Cu-bazlı alaşımlar, Çökelti, Aktivasyon Enerjisi, Manyetizasyon, DSC.

PDF

___

Referans1 1 Haberkorn N, Lovey F C, Condo A M, Guimpel J. Development and Characterization of Shape Memory Cu-Zn-Al Thin Films. Mater. Sci. Eng. B 2010; 170: 5-8.
Referans2 Olson G B, Cohen M. Thermoelastic Behaviour in Martensitic Transformations. Scripta Metall. 1975; 9: 1247-1254.
Referans3 Sutou Y, Omori T, Furukama A, Takahashi Y, Kainuma R, Yamauchi K, Yamashita S, Ishida K. Development of medical guide wire of Cu-Al-Mn-Base superelastic alloy with functionally graded characteristics. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 2004; 69B: 64-69.
Referans4 Silva R A G, Cuniberti A, Stipcich M, Adorno A T. Effect of Ag Addition on the Martensitic Phase of the Cu- 10 wt % Al Alloy. Mater. Sci. Eng. A. 2007; 456: 5-10.
Referans5 Heil T, A phase-field computer model of microstructure evolution in a ferromagnetic shape memory alloy. Blackburg, Virginia, USA, 2005.
Referans6 Nishiyama Z, Martensitic Transformation. Academic Pres, New York, 1978.
Referans7 Akdoğan A, Nurveren K. Şekil Hafızalı Alaşımlar, Mühendis ve Makine, 521 (2003) 35-45.
Referans8 Aldirmaz E, Guler M, Guler E. Investigation of Magnetic Properties of Phase Transformations in Copper-Based Alloys. J. Supercond. Nov. Magn. 2017; 30: 1257-1261.
Referans9 Sasmaz M, Bayri A, Aydogdu, Y. The Magnetic Behavior and Physical Characterization of Cu–Mn–Al Ferromagnetic Shape Memory Alloy. J. Supercond. Nov. Magn. 2011; 24: 757-762.
Referans10 Kakeshita T, Saburi T, Shimizu K. Effects of Hydrostatic Pressure and Magnetic Field on Martensitic Transformations. Mater. Sci. Eng. 1999; A273- 275: 375-379.
Referans11 Prado M O, Lovey F C, Civale L. Magnetic Properties of CuMnAl alloys with SME. Acta Metall. 1997; 46: 137-147.
Referans12 Saleem M, Fang L, Ruan H B, Wu F, Huang Q L, Xu C L, Kong C Y, Effect of zinc acetate concentration on the structural and optical properties of ZnO thin films deposited by Sol-Gel method. Int. J. Phys. Sci. 2012; 7: 2971-2979.
Referans13 Gerdan Y E, Aldirmaz E, Guler M, Tanak H, Guler E. Martensitic transformation and magnetic properties of the CuAl, CuAlMn, and CuAlMnZn alloys. J. Supercond. Nov. Magn. 2018; 31: 3919-3923.
Referans14 Aldirmaz E, Güler M, Güler E. Effect of Nickel Addition on the Magnetic and Microstructural Properties of Cu-Al-Fe Alloy. J. Supercond. Nov. Magn. 2020; 33: 755-759.
Referans15 Cucu S C, Aldırmaz E. Effect of Heat Treatment on the Magnetic Properties of a CuMn Alloy. J. Supercond. Nov. Magn. 2017; 30: 197-201.
Referans16 Aldirmaz E, Güler M, Güler E. Effect of Quaternary Element (Ni and Mn) Additions on Structural and Magnetic Properties of Cu-Based Alloys. Brazilian J. Phys. 2021; 51: 1224-1229.
Referans17 Sampath V, Effect of Thermal Processing on Microstructure and Shape-Memory Characteristics of a Copper–Zinc–Aluminum Shape-Memory Alloy. Mater. Manufact. Process. 2007; 22: 9-14.
Referans18 Nassar A, Mahmoud D S, Mohamed Wael S, Moustafa A. M, Salwa H. El-Sabbagh. Investigation of the structure, magnetic, rheological and mechanical properties of EPDM rubber/Cu-Al-Zn alloy composites. Egypt. J. Chem. 2021; 64: 7377 -7391.
Referans19 Canbay C A, Başbağ G. Karaduman O, Boyrazlı M. Thermodynamical and Microstructural SME Study on CuAlNi and CuAlNiCo Shape Memory Alloys. J. Mater. Electr. Devices 2021; 1: 1-5.
Referans20 Canbay C A, Karaduman O, Özkul İ. Lagging temperature problem in DTA/DSC measurement on investigation of NiTi SMA. J Mater Sci: Mater Electron 2020; 31: 13284–13291.