CuAlTa alaşımına hava atmosferinde uygulanan yüksek sıcaklığın termodinamik parametrelerine ve mikro yapısına etkileri

Abstract

Dört farklı oksitlenme işleminin Cu-9Al-5Ta YSŞHA’nın oksidasyon davranışları, faz bileşenleri, mikroyapısal özellikleri ve termodinamik parametreleri üzerine etkileri DTA/TG, XRD, SEM-EDX ve DSC analiz ölçümleri alınarak incelendi. 700, 800, 900 ve 1000°C olarak belirlenen oksitlenme sıcaklıklarında, 900°C’den sonra yüzey oksitlenmenin doygunluğa ulaştığı ve böylece oksitlenme sabitinin yükselmediği gözlendi. Alaşımdaki ?(9R), ?_1^' (18R), ?_1^' (2H),?_2 (?Cu?_9 ?Al?_4) ve ?Ta?_2 ?Al?_3 fazlarının oksitlenmesi sonucu, yapılarındaki farklı boyut ve formlar ile yoğunluklarının değiştiği belirlendi. Ancak Ta element miktarınca zengin olan ?(9R)ve ?Ta?_2 ?Al?_3 fazlarının oksijene ile difüzyonu zor olması bu faz yoğunluklarının yüksek çıkmasını sağlamıştır. Artan sıcaklıkla oluşan yüzey oksit tabakalarının, martensit ve ?(9R) fazlarının büyüyüp genleşmesine sebep olduğu görüldü. ?(9R) fazının artan sıcaklıkla kararlı durumunun değişmesi kimyasal bileşimde yerel değişikliklere de yol açtığı belirlendi. Genleşen bu fazların oksit tabakasını zorlayıp yüzeyde kabartı ve yarılma şeklinde oksit yapılarını oluşturduğu gözlendi. Martensit dönüşüm sıcaklık aralığı ile termodinamik parametrelerin, oksitlenme ile küçük değişimler sergilemesine rağmen, martensit dönüşümlerin varlığını etkilemediği DSC analizi ile belirlendi. Ancak alaşım numunelerine aktarılan ısı enerjisinin elastik enerjilerinde düzensiz davranışlar sergilemesine sebep oldu. Faz yapılarının ise artan oksitlenme ile değişmesi, kristalit boyutunu değiştirdi.