ULUSLARARASI UZAY İSTASYONUNUN MALZEME BİLİM LABORATUVARINDAKİ YÖNLENDİRİLMİŞ KATILAŞMA DENEYLERİ

DIRECTIONAL SOLIDIFICATION EXPERIMENTS IN MATERIALS SCIENCE LABORATORY OF THE INTERNATIONAL SPACE STATION

Abstract

Katılaşma, döküm, kaynak, lehimleme ve katmanlı imalat gibi endüstriyel uygulamalarda gerçekleşmektedir. Plastik deformasyon veya işleme ile şekillendirilen malzemeler için bile, külçe veya iş parçası genellikle döküm ile üretilir. Bu işlemlerin uygulanması, katılaşma mikroyapısını değiştirebilmesine rağmen döküm sırasında elde edilen yapı, malzemedeki kimyasal ve morfolojik dağılımda belirleyici bir rol oynamaktadır. Malzeme özellikleri, malzemenin mikroyapısal niteliklerinin yanı sıra bu dağılımlara oldukça bağımlıdır. Bu nedenle, katılaşma sırasında gerçekleşen mikroyapı evriminin araştırılması çok önemlidir. Yeryüzünde yapılan deneylerde, katılaştırma sırasında sıvıda oluşan konveksiyonu engellemek ve kantitatif sonuçlar elde edebilmek için, iki boyutlu (2B), yani kalınlığı ,um mertebesinde olan numuneler kullanılmalıdır. Fakat, endüstride kullanılan döküm parçalarının duvar kalınlığı en az mm seviyelerindedir. Üç boyutlu (3B) numunelerde katılaşma sürecinin temellerini anlamak ve deneysel parametrelerin mikroyapı seçimi üzerindeki doğrudan etkisini incelemek için deneyler mikrogravite koşullarında gerçekleştirilmiştir. Bu makalede, Uluslararası Uzay İstasyonu’nda gerçekleştirilen bu mikrogravite deneylerinin ve yeryüzünde Mikroyapı Evrim Laboratuvarı'nda yapılan deneylerin detayları verilmiştir. Ek olarak, lug ve lg deneylerinin amaçları özetlenmiştir.

Özet

Katılaşma, döküm, kaynak, lehimleme ve katmanlı imalat gibi endüstriyel uygulamalarda gerçekleşmektedir. Plastik deformasyon veya işleme ile şekillendirilen malzemeler için bile, külçe veya iş parçası genellikle döküm ile üretilir. Bu işlemlerin uygulanması, katılaşma mikroyapısını değiştirebilmesine rağmen döküm sırasında elde edilen yapı, malzemedeki kimyasal ve morfolojik dağılımda belirleyici bir rol oynamaktadır. Malzeme özellikleri, malzemenin mikroyapısal niteliklerinin yanı sıra bu dağılımlara oldukça bağımlıdır. Bu nedenle, katılaşma sırasında gerçekleşen mikroyapı evriminin araştırılması çok önemlidir. Yeryüzünde yapılan deneylerde, katılaştırma sırasında sıvıda oluşan konveksiyonu engellemek ve kantitatif sonuçlar elde edebilmek için, iki boyutlu (2B), yani kalınlığı ,um mertebesinde olan numuneler kullanılmalıdır. Fakat, endüstride kullanılan döküm parçalarının duvar kalınlığı en az mm seviyelerindedir. Üç boyutlu (3B) numunelerde katılaşma sürecinin temellerini anlamak ve deneysel parametrelerin mikroyapı seçimi üzerindeki doğrudan etkisini incelemek için deneyler mikrogravite koşullarında gerçekleştirilmiştir. Bu makalede, Uluslararası Uzay İstasyonu'nda gerçekleştirilen bu mikrogravite deneylerinin ve yeryüzünde Mikroyapı Evrim Laboratuvarı'nda yapılan deneylerin detayları verilmiştir. Ek olarak, lug ve lg deneylerinin amaçları özetlenmiştir.