Analytical Investigation of Maximum Stresses According to the (hkl) Layers at Stable Condition for Al-Sc Alloys

Al-Sc Alaşımlarının Denge Durumunda Maksimum Streslerinin (hkl) Düzlemlerine Göre Analitik Olarak İncelenmesi

Abstract

Al-Sc alloys are used in the industry due to the various properties. There is an interest of researcherfor theoretical and experimental study for this alloy. The Importance of this alloy is that the effect of smallconcentration addition of Scandium has a great effect on the chemical and physical properties of alloys. In thisstudy Al-1,1Sc and Al-1,9Sc alloys are studied experimentally and theoretically. Produced alloys areinvestigated by XRD analysis that results showed that the alloys have fcc crystal structure. The experimentalresults are used to calculate many elastic properties of the alloys by a software (EMTO). By using theexperimental data, peak wideness, crystal size, dislocation density, Young’s constant and maximum stresses on(hkl) layers are determined and discussed. According to the results of this study, it is observed that theparameters depend on the related crystal layers and Al-1,1Sc alloy has better mechanical properties than Al-1,9Sc alloy.

Özet

Al-Sc alaşımları, birçok özellikleri nedeniyle endüstride yoğun olarak kullanılır. Bu nedenle hem teorik hem de deneysel çalışmalar ilgiyle devam etmektedir. Bu alaşımların en belirgin özelliği, çok düşük Sc oranlarda kimyasal ve fiziksel özelliklerinin çok iyi olmasıdır. Bu çalışmada Al-1,1Sc ve Al-1,9Sc alaşımları deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Al-Sc alaşımların XRD analizleri incelendiğinde fcc kristal yapıya sahip oldukları sonucuna ulaşıldı. XRD analiz sonuçları kullanılarak EMTO programı yardımıyla alaşımların ikinci derece elastik sabitleri hesaplandı. XRD deney sonuçları ve ikinci derece elastik sabitleri kullanılarak; (hkl) düzlemlerinde; pik genişlikleri, Young sabitleri ve Maksimum Stresler ayrı ayrı incelendi. Yapılan çalışma sonucunda Al-1,1Sc alaşımının Al-1.9Sc alaşımından daha iyi mekanik özelliklere sahip olduğu görülmüştür.