Mikroyapı Gelişiminin Temellerini Gerçek Zamanlı Olarak İncelemek için Mikroskop ve Katılaştırma Ekipmanı Tasarımı

Abstract

Katılaşma mikroyapısı, döküm, eklemeli imalat ve kaynak yoluyla üretilen malzemelerde malzeme özelliklerini belirleyen en önemli parametrelerden biridir. Mikroyapıyı kontrol etmek ve optimize etmek için öncelikle mikroyapı evrim dinamiklerinin anlaşılması gerekir. Post-mortem çalışmalarla mikroyapıyı anlamak için birçok girişimde bulunulmasına rağmen, büyüme hızı gibi mikroyapıyı belirleyen bir parametre değiştiğinde ne olacağını anlamak için gerçek zamanlı araştırmalar gereklidir. Gerçek zamanlı inceleme, özellikle hız, kompozisyon, sıcaklık gradyanı vb. gibi katılaşma parametrelerinin işlem sırasında değiştiği döküm, katmanlı imalat ve kaynak gibi endüstriyel uygulamalarda katılaşma mikroyapısının ve dolayısıyla malzeme özelliklerinin belirlenmesi için çok önemlidir.
 
 Bu çalışmada, katılaşma dinamiklerini ve mikroyapı gelişimini gerçek zamanlı olarak incelemek amacıyla özel bir mikroskop ve katılaşma düzenekleri tasarlanmış ve imal edilmiştir. Yönlü katılaşma deney düzenekleri ile birlikte mikroskopi sisteminin detayları sunulmaktadır. Sıcaklık gradyanı ölçümleri, tipik kontrol parametreleri ve mikroyapılar dahil olmak üzere bu tekniğin örnek çıktıları raporlanmıştır. Bu özel üretim ekipmanın, metalik sistemlerde dahi katılaşma dinamiklerini ve mikroyapı gelişimini üç boyutlu olarak anlamanın ve böylelikle malzeme özelliklerini belirlemenin yolunu açtığı gösterilmiştir.