Demir dışı metallerden dövme yöntemi ile el aleti üretimi
Hand tools production from non-ferrous metals by forging method
Yazar: AYKUT EREN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM AYDIN
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Dünya üzerinde yaygın olarak kullanılan el aletleri genellikle çelik malzemeden yapılmaktadır. Çelik malzemelerin yüzeyleri sürtünme ile ısınır. Özellikle düşük alaşımlı çeliklerde ısı iletimi yüksektir ve yüzeyler daha hızlı ısınır. Taşlama, zımparalama, talaşlı işlem den sonra çıkan talaşın oksidasyon'u (yanmasıyla) ile sürtünme kıvılcımları meydana gelir. Kıvılcım oluşumunun diğer bir şeklide; İşleme, taşıma, sürtünme ve darbe sonrası malzemeler arasındaki potansiyel farklardan meydana gelen arklardır. Bu arklar kıvılcım oluşumunu meydana getirir. Doğal gaz enerji santralleri, petro kimya tesisleri, plastik hammadde üretim tesisleri, solvent ve akaryakıt depolama ve dolum tesisleri, benzin istasyonları, kömür madenleri, petrol rafineleri gibi yanıcı-parlayıcı, patlayıcı ortamlarda can güvenliği açısından kıvılcım oluşumu istenmez. Bu ortamlarda çelik malzemelerden üretilen el aletleri kullanımı tehlikelidir. Bu ortamlarda kıvılcım çıkarmayan ya da ortamın ateşlenmesine yeterli olamayacak kadar düşük kıvılcım çıkaran malzemelerden üretilen (exproof) el aletlerinin kullanılması gerekmektedir. 

Bu çalışmada; Kıvılcım çıkarmaz malzeme olarak en çok kullanılan, Cu-Al (Alüminyum Bronzu) ve Cu-Be (Berilyum Bronzu) alaşımlarını sıcak dövme yöntemi ile şekillendirerek Yıldız Çakma Anahtar El Aleti üretimi yapılmıştır. Sıcak dövme yöntemi ile üretilen anahtarlara, farklı ısıl işlem metotları uygulanmıştır. Bu işlemlerden sonra mikro yapı incelemeleri, çekme testi, çentik darbe testi, sertlik testleri için numuneler hazırlanmış ve incelenmiştir. Testler sonucunda en iyi mekanik ve metalürjik özelliklere sahip ürünler; Kıvılcım çıkarmazlık testi, SEM mikroyapı inceleme ve EDS analizi, Ansys yapısal analiz çalışmaları yapılmıştır. Bütün testler sonrasında kıvılcım çıkarmayan (Alüminyum Bronzu ve Berilyum Bronzu) malzemeden sıcak dövme yöntemi ile çelik malzemeye en yakın mukavemet değerlerine sahip, el aleti üretimi parametreleri belirlenmiştir

Abstract:
Hand tools widely used in the world are usually made of steel material. The surfaces of steel materials are heated by friction. Especially in low alloyed steels the heat transfer is high and the surfaces heat up faster. The grinding, sanding and machining processes are followed by the oxidation of the sawdust (combustion) and friction sparks. Another way of sparks; They are the origin of the potential differences between materials by machining, transport, friction and impact. This arcs makes the sparks. Spark formation is not desired in terms of safety in flammable, explosive environments such as natural gas power plants, petro chemical plants, plastic raw material production facilities, solvent and fuel storage and filling facilities, petrol stations, coal mines, oil refineries. The use of hand tools made of steel materials in these environments is dangerous. These environments require the use of exproofed hand tools that do not create sparks or produce sparks that are too low to be sufficient to ignite the environment. 

In this study; Slugging Ring Wrench Hand Tool was produced Cu-Al (Aluminum Bronze) and Cu-Be (Beryllium Bronze) alloys, which are most commonly used as non-spark materials, by hot forging. Different heat treatment methods have been applied to the Wrenchs produced by the hot forging method. After these processes, specimens were prepared and examined for microstructure studies, tensile test, notch impact test, hardness test. Products with the best mechanical and metallurgical properties as a result of tests; Non-Sparking test, SEM microstructure analysis and EDS analysis, Ansys structural analysis studies were performed. After all tests, the parameter of hand tool production which has the closest strength values to the steel material by hot forging method which does not spark (Aluminum Bronze and Beryllium Bronze) is determined.