Alüminyum nano bor nitrür takviyeli toz metal parçaların ultra yüksek frekanslı indüksiyon ile sinterlenmesi
Ultra high frequency induction sintering of aluminum nano boron nitride reinforced powder metal parts
Yazar: HIDIR SERCAN ÇUBUK
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR ÇAVDAR
İzmir Demokrasi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Yapılan tez çalışmasında, Nano Bor Nitrür takviyeli Alüminyum tozlarının 2.8 Kw, 900
kHz'lik Ultra Yüksek Frekanslı İndüksiyonla Sinterleme Metodu kullanılarak sinterlenmesi
ve diğer yöntemlerle kıyaslanması sağlanmıştır. Nano Bor Nitrür katkılı alüminyum matrisli
toz kompozisyonlar; tek eksenli tek tesirli kalıp ile 20 bar basınçla soğuk pres ile sıkıştırılmış,
ardından belirlenen parametreler ile sinterlenmesi gerçekleştirilmiştir. Bu sayede hem zaman
tasarrufu sağlanmış hem de daha mukavim bir kompozisyon elde edilmiştir. Saf Alüminyum
ve yüzdece 0,1 wt.%, 0,5 wt.%, 1 wt.%, 2 wt.% ve 5 wt.% Nano Bor Nitrür takviyeli
alüminyum kompozitleri olmak üzere 6 farklı kompozisyonda işlem yapılmıştır. Bu 6 farklı
kompozisyonun sinterleme sıcaklığı olarak 600°C, 650°C ve 700°C sıcaklık belirlenmiştir.
Bu optimizasyonlar ayrı ayrı olmak üzere 3, 5, 10 dakika İndüksiyon Sinterleme, 60 dakika
Fırın Sinterleme işlemine tabi tutularak parametreleri belirlenmiştir. Belirlenen bu
parametrelerde Toz Metal Sinterlemeleri yapılmıştır. Oluşan numuneler, yaklaşık olarak 16,00
mm çapında ve 4,75 mm yüksekliğinde bozuk para benzeri yapıdadır. Sıcaklık, süre, katkı
oranı ve sinterleme koşulu ile belirlenen 72 adet numunenin üretimi gerçekleştirilmiştir.
Ardından bu numunelerin sertlik, boyut, yoğunluk, enerji verim, mikro yapı ve SEM/EDX
sonuçları kendi arasında karşılaştırılarak Nano Bor Nitrür takviyesinin İndüksiyon
Sinterleme üzerine etkileri ortaya koyulmuştur.
Anahtar Keӏimeӏer: Alüminyum, Bor Nitrür, Nano Malzeme, İndüksiyonla Sinterleme,
Toz Metal

Abstract:
In the thesis study, sintering of Nano Boron Nitride reinforced Aluminum powders using
2.8 Kw, 900 kHz Ultra High Frequency Induction Sintering Method and comparison with other
methods was provided. Nano Boron Nitride added aluminum matrix powder compositions; It
was compressed with a cold press at 20 bar pressure with a single-axis single-acting die, and
then sintered with the specified parameters. In this way, both time savings are achieved and a
more durable composition is obtained. Pure Aluminum and 6 different compositions, including
0.1 wt.%, 0.5 wt.%, 1 wt.%, 2 wt.% and 5 wt.% Nano Boron Nitride reinforced aluminum
composites, were processed. The sintering temperatures of these 6 different compositions were
determined as 600°C, 650°C and 700°C. These optimizations were separately subjected to 3, 5,
10 minutes of Induction Sintering and 60 minutes of Furnace Sintering, and their parameters
were determined. Powder Metal Sintering was carried out in these determined parameters. The
resulting samples are coin-like in shape, approximately 16.00 mm in diameter and 4.75 mm in
height. The production of 72 samples determined by temperature, time, additive ratio and
sintering condition was carried out. Then, the hardness, size, density, energy efficiency,
microstructure and SEM/EDX results of these samples were compared among themselves and
the effects of Nano Boron Nitride supplementation on Induction Sintering were revealed.
Keywords: Aluminum, Boron Nitride, Nanomaterial, Induction Sintering, Powder Metal