Demir alaşımı parçaların toz metalurjisi ile üretimi ve karakterizasyonu
Characterization of iron alloy produced by powder metalurgy
Yazar: LUTFULLOI KAROMATULLOZODA
Danışman: DOÇ. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Demir tozu = Iron powder ; Kuru öğütme işlemi = Dry-milling process ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy

Özet:
Bu çalışmada, toz metalurjisi ile Fe ve Fe-2Ni parçalar üretilmiş ve karakterize edilmiştir. Fe ve Fe-2Ni tozları 0-120 dakika aralığında öğütülmüştür. Öğütelen tozlara soğuk pres ve ılık sıkıştırma uygulayarak ham parçalar üretilmiştir.  Sinterleme işlemi argon atmosferinde 1120 °C'de 30 dakika süre ile gerçekleştirilmiştir. Sinterlenmemiş ve sinterlenmiş olan parçalar 3 nokta eğme testi, sertlik ve yoğunluk ölçümleri ve mikroyapı incelemelerine tabi tutulmuştur.
Öğütme sonucunda tozların topaklanarak parçacık boyutunun büyüdüğü görülmüştür. Ilık sıkıştırma işlemi sonrasında, soğuk preslemeye kıyasla ham parçaların dayanım ve sertlik değerlerinde önemli artış sağlanmıştır. Soğuk presleme ile 40-60 HB10 aralığında olan sertlikler, ılık sıkıştırma ile 120-160 HB10 aralığına yükselmiştir. Ham dayanım değerleri ise 2-30 MPa aralığından, 40-180 MPa aralığına yükselmiştir. Ham ve sinterlenmiş parçaların yoğunluklarında ise % 2 daha artış sağlanmıştır. Artan öğütme süresi ile, ham ve sinterlenmiş parçaların sertlik ve dayanım değerlerinde düşüş meydana gelmiştir. Ilık sıkıştırma uygulandığında bu düşüşün, soğuk preslenmiş numunelere kıyasla daha az olduğu görülmüştür. Optik mikroskop incelemelerinde, Ni partiküllerinin Fe içinde tam olarak çözünmediği, artan öğütme süresi ile nikelin genel olarak daha iyi dağıldığı anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, Fe and Fe-2 Ni samples were produced by powder metallurgy and they were characterized. Fe and Fe-2 Ni powders were milled in 0-120 minutes range. Milled  powders were compacted by cold pressing and warm compaction to produce green samples. Produced green samples were sintered under argon atmosphere at 1120oC for 30 minutes. Sintered and non-sintered samples were subjected to 3 point bending tests, hardness and density measurements, and microstructure examinations.  
As a result of milling, it was seen that the particle size of powders increased by agglomeration. As compared to cold pressing, warm compaction provided a significant increase in the strength and hardness of raw samples. Hardness values of cold pressed samples were in 40-60 HB10 range and they increased to 120-160 HB10 range as a result of warm compaction. Raw strengths of samples increased from 2-30 MPa to 40-180 MPa range. Densitiy values of raw and sintered samples increased by 2%. Strength values of raw and sintered samples decreased as a result of increasing milling time. It was seen that when warm compaction was applied, the decrease of strength values were much less as compared to cold pressed samples. In optical microscope studies it was seen that Ni particles were not completely dissolved in Fe and that dispersion of Ni was better as a result of increased milling time.