Copper based bulk metallic glasses (BMG?s) are one of the promising advanced materialsdue to their unique mechanical properties, high glass forming ability (GFA) and low cost. In this thesis, the aim is to synthesize Cu-Hf based BMG?s and to investigate the crystallization behavior. Moreover, the crystallization kinetics by means of activation energies, critical cooling rate, nanocrystallization and Avrami exponents have been studied. Cu70Hf30 and Cu50Hf50 binary alloys were produced via arc melting with suction casting unit. However, amorphous structure could not be achieved because of the necessity of lower free energy arose from higher entropy. Therefore, aluminum was added to Cu-Hf system to stabilize the melt and to increase GFA which allowed producing amorphous samples.Thermal analysis studies showed that GFA parameters such as Trg, ?Tx are in good agreement with the results reported in the literature.It was observed that Cu49Hf42Al9 ternary alloy solidifies through eutectic reaction at 910 ºC under near equilibrium conditions. However, it was shown that suppression of this eutectic reaction under non-equilibrium cooling conditions lead to the formation of an amorphous phase. The critical cooling rate required for the suppression of the eutectic reaction was determined as 1.25 K/s by isochronal crystallization kinetics. Annealing of these amorphous samples at temperatures around Tx lead to single stage crystallization of CuHf2 nanocrystals with an average size of about 20 nm. The average Avrami exponent value was estimated to be 2.3 implying the crystallization process was governed by diffusion controlled three dimensional growth with decreasing nucleation rate.

Bakır bazlı iri ve hacimli metalik camlar; kendilerine özgü mekanik özellikleri, yüksek camoluşturma kabiliyetleri ve düşük maliyetleri nedeniyle gelecek vaadeden gelişmişmalzemelerden biridir. Bu tezde amaç, Cu-Hf bazlı iri ve hacimli metalik camlarısentezlemek ve bu alaşımların kristallenme davranışını araştırmaktır. Ayrıca; aktivasyonenerjileri, kritik soğutma hızı, nanokristallenme ve Avrami üslerinin incelenmesi vasıtasıyla kristallenme kinetiği çalışılmıştır.Cu70Hf30 ve Cu50Hf50 ikili alaşımları emme döküm ünitesi olan ark eritme sistemiyleüretilmiştir. Buna rağmen, amorf yapı elde edilememiştir. Bunun nedeni; yüksek entropidendolayı oluşan düşük serbest enerji gerekliliğidir. Bu yüzden dolayı, eriyiği stabilize edip cam oluşturma kabiliyetini arttırmak amacıyla Cu-Hf sistemine Aluminyum eklenmiştir. Böylece, amorf numuneler üretilebilmiştir. Bu numuneler üzerine yapılan termal analiz çalışmaları, Trg ve ?Tx gibi cam oluşturma kabiliyeti parametrelerinin literatürde bildirilen sonuçlarla iyi bir uyum içerisinde olduğunu göstermiştir.Cu49Hf42Al9 üçlü alaşımının, dengeye yakın soğutma koşulları altında 910 °C de ötektikkatılaştığı gözlemlenmiştir. Bununla birlikte denge dışı soğutma koşulları altında bu ötektik reaksiyonun bastırılmasının amorf bir faz oluşumuna yol açtığı gösterilmiştir. Ötektik reaksiyon bastırılması için gerekli olan kritik soğutma hızı eş zaman kristallenme kinetiği ile 1.25 K/s olarak belirlenmiştir. Amorf numunelerin kristallenme sıcaklığı etrafındaki sıcaklıklarda tavlanmaları, ortalama 20 nm boyutunda tek aşamada kristallenen CuHf2 fazının oluşmasını sağlamıştır. Ortalama Avrami üs değeri 2,3 olan bu kristallenme prosesi, çekirdeklenme hızı azalan difüzyon kontröllü üç boyutlu büyüme ile gerçekleşmiştir.