Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri
Yıl: 2022 Cilt: 34 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 579 - 588 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.35234/fumbd.1098749 İndeks Tarihi: 29-09-2022
Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri
Öz: 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 karakterize edilmiştir. Her iki alaşımın da manyetizasyonunun manyetik alanla değişimi M-H oda sıcaklığında elde edilmiştir. Cu-Al-Zn alaşımı diamanyetik davranış sergilerken, Cu-Al-Zn-Mn alaşımının ferromanyetik davranış sergilediği görülmüştür. Alaşımların faz dönüşüm sıcaklıkları DSC yöntemi ile belirlenmiştir. DSC incelemelerinden Mn ilavesinin dönüşüm sıcaklıklarını düşürdüğü bulunmuştur.
Anahtar Kelime: Effects of Mn Addition on Magnetic, Structural and Thermal Properties of Cu-Al-Zn Alloy
Öz: In this study, some physical studies were carried out on Cu-11.42Al-6.43%Zn and Cu-11.31%Al-6.03%Zn- 2.70%Mn (wt. %) alloys. Structural, crystallographic, magnetic and thermal properties on alloys were investigated and the effects of Mn addition were discussed. The structure of the alloys were analyzed using the X-ray diffraction method. From electron microscope examinations; It was observed that α-precipitate phase with different morphologies was formed in Cu-Al- Zn alloy. However, in addition to the α-precipitation phase in Cu-Al-Zn-Mn alloy, martensite phase was also observed. The magnetic properties of the alloys were determined by VSM. The variation of magnetization with magnetic field M-H of both alloys was investigated at room temperature. It was found that Cu-Al-Zn alloy exhibited diamagnetic behavior, while Cu-Al- Zn-Mn alloy exhibited ferromagnetic behavior. The phase transformation temperatures of the alloys were determined by the DSC method. From the DSC investigations, it was found that the addition of Mn reduced the phase transformation temperatures.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- [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.
- [2] Olson G B, Cohen M. Thermoelastic Behaviour in Martensitic Transformations. Scripta Metall. 1975; 9: 1247-1254.
- [3] Nishiyama Z, Martensitic Transformation. Academic Pres, New York, 1978.
- [4] 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.
- [5] 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.
- [6] Heil T, A phase-field computer model of microstructure evolution in a ferromagnetic shape memory alloy. Blackburg, Virginia, USA, 2005.
- [7] Dasgupta R, Jain A K, Kumar P, Hussain S, Pandey A. Role of alloying additions on the properties of Cu–Al–Mn shape memory alloys. J alloys comp. 2015; 620: 60- 66.
- [8] Gomidzelovic L, Pozega E, Kostav A, Vukovic N, Krstic V, Zivkovic D, Balanovic L, Thermodynamics and characterization of shape memory Cu−Al−Zn alloys. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 2015; 25: 2630-2636.
- [9] Alaneme K K, Eloho A O. Reconciling viability and cost-effective shape memory alloy options–a review of copper and iron based shape memory metallic systems. Eng. Sci. Tech, Int. J., 2016;19-3:1582-1592.
- [10] Akdoğan A, Nurveren K. Şekil Hafızalı Alaşımlar, Mühendis ve Makine, 521 (2003) 35-45.
- [11] 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.
- [12] 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.
- [13] Kakeshita T, Saburi T, Shimizu K. Effects of Hydrostatic Pressure and Magnetic Field on Martensitic Transformations. Mater. Sci. Eng. 1999; A273- 275: 375-379.
- [14] Prado M O, Lovey F C, Civale L. Magnetic Properties of CuMnAl alloys with SME. Acta Metall. 1997; 46: 137-147.
- [15] Kciuk M, Chwastek K, Kluszczynski K. Szczygłowski J. A study on hysteresis behaviour of SMA linear actuators based on unipolar sigmoid and hyperbolic tangent functions. Sensors Actuators A 2016; 243:52-58.
- [16] Canbay C A, Tataroglu A, Dere A, Al-Ghamdi A, Yakuphanoglu F. A new shape memory alloy film/p-Si solar light four quadrant detector for solar tracking applications. J. Alloys Compd. 2016; 688:762-768.
- [17] 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.
- [18] 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.
- [19] 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.
- [20] 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.
- [21] 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.
- [22] 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.
- [23] 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.
- [24] 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.
- [25] 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.
| APA | aldırmaz e (2022). Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. , 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| Chicago | aldırmaz emine Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. (2022): 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| MLA | aldırmaz emine Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. , 2022, ss.579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| AMA | aldırmaz e Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. . 2022; 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| Vancouver | aldırmaz e Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. . 2022; 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| IEEE | aldırmaz e "Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri." , ss.579 - 588, 2022. 10.35234/fumbd.1098749 |
| ISNAD | aldırmaz, emine. "Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri". (2022), 579-588. https://doi.org/10.35234/fumbd.1098749 |
| APA | aldırmaz e (2022). Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 34(2), 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| Chicago | aldırmaz emine Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 34, no.2 (2022): 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| MLA | aldırmaz emine Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.34, no.2, 2022, ss.579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| AMA | aldırmaz e Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2022; 34(2): 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| Vancouver | aldırmaz e Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2022; 34(2): 579 - 588. 10.35234/fumbd.1098749 |
| IEEE | aldırmaz e "Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri." Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 34, ss.579 - 588, 2022. 10.35234/fumbd.1098749 |
| ISNAD | aldırmaz, emine. "Cu-Al-Zn Alaşımının Manyetik, Yapısal ve Termal Özellikleri Üzerine Mn ilavesinin Etkileri". Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 34/2 (2022), 579-588. https://doi.org/10.35234/fumbd.1098749 |
