Saf bakırın soğuk deformasyon ve yeniden kristalleşme davranışının mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
The effect of cold deformation and recrystallization behavior on microstructure and mechanical properties of pure copper
Yazar: CEM AKBAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SELİM YILDIRIM
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Aşınma = Wear ; Aşınma dayanımı = Wear resistance ; Bakır = Copper ; Differensiyel tarama kalorimetresi = Differential scanning calorimetry ; Elektrolitik = Electrolytic ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Mikroyapı = Microstructure ; Soğuk deformasyon = Cold deformation ; Tane boyutu = Particle size ; Yeniden kristalleşme = Recrystallization

Özet:
Teknolojide metal malzemelerin şekillendirilmesinde çeşitli yöntemler kullanılır ve uygulanan yönteme bağlı olarak malzeme belirli özellikler kazanır. Yassı mamul, tel, boru gibi ürünlerin imalinde uygulanan haddeleme, derin çekme, ekstrüzyon, presleme, dövme gibi işlemler soğukta veya sıcakta yapılır. Metal malzemelerde soğuk deformasyonla şekillendirme geniş çapta uygulanır. Bu nedenle, malzemelerin soğuk şekillendirme davranışının malzeme yapısı ve işlem parametrelerine ne şekilde bağlı olduğunun bilinmesi gerekir. Bu bilgiler teknolojide kaliteli üretimi sağladığı gibi üretim hızını ve dolayısıyla üretim maliyetini de etkiler.Bu çalışmada, endüstride yaygın olarak kullanılan % 99,99 safiyetindeki saf elektrolitik bakırın soğuk deformasyon ve yeniden kristalleşme davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, orijinal bakır filmaşin (Ø8 mm), % 38 ve % 53 oranlarında soğuk deformasyona uğratılmış ve yeniden kristalleşme tavlamaları yapılmıştır.Deneysel çalışmalar sonucunda; % 38 soğuk deformasyona uğramış bakır tel numune için yeniden kristalleşme sıcaklığı 225°C olarak, % 53 soğuk deformasyona uğramış bakır tel numune için bu sıcaklık 220°C olarak tespit edilmiştir. DSC analizleriyle % 53 soğuk deformasyona uğramış elektrolitik saf bakır telin yeniden kristalleşme aktivasyon enerjisi 94-98 kJ/mol olduğu belirlenmiştir. % 38 soğuk deformasyona uğramış bakır tel numunenin çekme mukavemeti % 49 artış göstermiştir, % 53 soğuk deformasyona uğramış bakır tel numunenin çekme mukavemeti % 62 artış göstermiştir. Soğuk deformasyon sonucunda kazanılan sertlik ve mukavemet değerlerinin abrasiv aşınma dayanımına önemli bir etkisi olmadığı görülmüştür.

Abstract:
In technology, some methods used for forming metallic materials. Depend on applied method the material gets specific properties. Rolling, wire drawing, extrusion, pressing and forging processes apply at cold or warm treatments for forming wire, tube etc. Forming with cold deformation usually applies to metallic materials. Cold deformation depends on material structure and process parameters. That information effects quality manufacturing, production rate and of course manufacturing cost.In this study, cold deformation and recrystallization behavior of pure electrolytic copper with 99.99% purity which is commonly used in industry, was examined. With this aim, original copper wire rod (Ø8 mm), was cold deformed of 38% and 53% and recrystallization annealing was performed.As a result of experimental studies, recrystallization temperature for the sample which was cold deformed of 38% was determined as 225°C and for the sample which was cold deformed of 53% was determined as 220°C. Recrystallization energy of activation energy of electrolytic pure copper which were cold deformed of %53 was determined as relatively 94-98 kJ/mol with the DSC analyses. Tension strength of copper wire sample, which was cold deformed of 38%, showed 49% increase and tension strength of copper wire sample, which was cold deformed of 53%, showed 62% increase. It is found out that hardness and strength values that were obtained at the end of cold deformation had not an important effect on the abrasive wear strength.