Toz metalurjisi ile üretilen AA2014-Al4C3 sistemlerine yaşlandırma ısıl işleminin uygulanması ve mikroyapısal özelliklerinin araştırılması
Application of aging heat treatment to AA2014-Al4C3 systems produced by powder metallurgy and investigation of their microstructural properties
Yazar: ELİF ARSLAN ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. AHMET GÜRAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Gaz atomizasyon tekniği ile üretilmiş AA2014 kimyasal bileşimine uygun alüminyum alaşımı tozlarına %0-4 oranlarında Al4C3 tozları ilave edilmiştir. Karışım tozlar oda sıcaklığında ve 200 °C' de 660 MPa basınç altında tek etkili olarak preslenmiştir. Tüm numuneler, 580 °C' de 60 dk sürede Ar gazı atmosferi altında sinterlenmiştir. Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen farklı oranlarda Al4C3 içeren AA2014 alaşımında yaşlandırma özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla sinterlenen numuneler, 510 °C' de 7 saat sürede çözündürülmüş ardından aşırı doymuş çözelti sağlamak amacıyla suda su verilmiştir. Numunelerin optimum yaşlandırma süresinin belirlenmesi amacıyla 190 °C' de farklı sürelerde yaşlandırma işlemi uygulanmıştır. Optimum yaşlandırma şartlarının belirlenmesi için mikroyapı, makro ve mikrosertlik çalışmaları yapılmıştır. Tüm numunelerde yaşlandırma süresinin artışıyla sertlik artışı 450 dakikalık yaşlandırma süresine kadar gerçekleşirken, bu süreden sonra sertlikte genelde bir azalma görülmüştür. Al4C3 ilavesinin soğuk preslenmiş numunelerin yaşlandırma zamanını kısmen geciktirdiği, sıcak preslenmiş numunelerin ise yaşlandırma zamanını düşürdüğü görülmüştür. Mikroyapı incelemelerine göre Al4C3' ün mikroyapıda önemli ölçüde boşluk, mikro çatlak ve ara yüzey ayrışmasına neden olduğu tespit edilmiştir. AA2014 alaşımına Al4C3' ün bu çalışmadaki metotla ilavesinin malzemenin mekanik performanslarına etkili bir katkı sağlamayacağı görülmüştür.Anahtar kelimeler : Toz Metalurjisi, Yaşlandırma, Metal Matriks Kompozit Malzemeler, Alüminyum, Al4C3

Abstract:
0-4 % in wt. Al4C3 powders were admixed to AA2014 aluminum powders produced by gas atomization technique. The mixed powders were pressed under 660 MPa pressure in single act die at room and 200 °C temperatures. The specimens were sintered at 580 °C under Ar gas atmosphere for 60 min. The aging properties in AA2014 with different Al4C3 ratio produced via powder metallurgy route were studied. For this purpose, the sintered specimens were solved at 510 °C for 7 hours and quenched in water media to supersaturate solid solution. To detect optimum aging times for specimens, aging processes were applied at 190 °C for different times. The microstructure, macro and microhardness studies carried out for optimal aging conditions. While the increase in hardness took place up to 450 minute aging times for all specimens, after this time, decrease in hardness were seen. It was observed that Al4C3 addition partially increased the aging time of the cold pressed specimens whereas it decreased that of hot pressed ones. Microstructure analyses showed that Al4C3 led to considerable amounts of voids, microcracks and interface decohesion. It was clear that the addition of Al4C3 to AA2014 alloy via the method of this study does not contribute effectively to its mechanical performances.Key Words : Powder Metallurgy, Aging, Metal Matrix Composite Materials, Aluminum, Al4C3