Al-Al2O3 kompozit malzeme üretimi ve difüzyon kaynağı ile kaynaklanabilirliğinin araştırılması
Production of Al-Al2O3 composite material and investigation for weldability of this material by diffusion welding
Yazar: RAMAZAN SANDAL
Danışman: DOÇ. DR. HALİL ARIK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Teknik Eğitim = Technical Education
Dizin: Difüzyon kaynağı = Diffusion welding ; Kompozit malzemeler = Composite materials ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy

Özet:
Bu çalışmada, alümina takviyeli, alüminyum matrisli kompozit malzeme üretilmiştir. Üretilen bu malzeme ile % 99,5 saflıkta alüminyum malzemenin difüzyon kaynak yöntemiyle kaynaklanabilirliği araştırılmıştır. Ağırlıkça % 10 oranında alümina (Al2O3) içeren alüminyum tozun karışımı, yüksek enerjili atritör içerisinde 2 saat süreyle mekanik alaşımlama (MA) işlemine tabi tutulmuştur. Mekanik alaşımlama işlemi sonrası tozlar, sabit presleme basıncında (500 MPa) preslenerek Ø10 x 15 mm boyutlarında blok numuneler üretilmiştir. Üretilen bütün numuneler 2 saat süreyle 650°C sıcaklıkta argon gazı ortamında, atmosfer kontrollü tüp fırında sinterlenmiştir. Üretilen blok numunelerin sinterleme öncesi yoğunluk ölçümü ile sinterleme sonrası yoğunluk ölçümleri yapılmış ve karşılaştırılmıştır. Sinterlenmiş numuneler, % 99,5 saflıkta Alüminyum Ø10 x 15 mm boyutlarındaki blok numuneler ile 5 MPa yük altında 590 ? 610 ? 630 °C sıcaklıklarında, 30 ? 60 ? 90 dakika sürelerde difüzyon kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Difüzyon kaynak işlemi sonrasında birleştirilmiş numunelere kesme testi uygulanılmıştır. Alüminyum malzeme, kompozit malzeme ve kaynaklı numunelerden elde edilen kesme testi değerleri birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Ayrıca difüzyon kaynağı ile birleştirilen numunelerin kaynak bölgeleri optik mikroskopta incelenmiş, birbirleriyle karşılaştırılmıştır.

Abstract:
The alumina consolidated composite material that contains aluminum matrix was produced in this work. Welding process of that produced material with 99,5 % purity aluminum material by diffusion welding method was investigated. The mixture of aluminum powder containing 10 % wt Alumina (Al2O3) was subjected to mechanical alloying process in the high-energy attritor for 2 hours. The powder was pressed at constant pressure (500 MPa) after the process of mechanical welding and the sample blocks were produced at the dimension of Ø10 x 15 mm. All produced samples were sintered in media surrounded by Argon gas in the atmosphere controlled tube furnace for 2 hours at 650 °C. The density of the produced block samples before and after sintering process is measured and compared. Those sintered samples were welded with the Ø10 x 15 mm dimensional 99.5 % purity aluminum blocks at 5 MPa 590 ? 610 ? 630 °C by diffusion welding method for 30 ? 60 -90 minutes. The cutting test was applied to those blocks after the process of diffusion welding. The cutting test values obtained from the aluminum material, composite material and welded samples were compared. Besides, the welding area of samples integrated by diffusion welding was viewed by optical microscope and compared with each other.