Nordic gold bakır alaşımında ısıl işlemin elektriksel iletkenliğe ve sertliğe etkisi
Effect of heat treatment on electrical conductivity and hardness in nordic gold copper alloy
Yazar: HÜSEYİNCAN EKER
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇİĞDEM ; DOÇ. DR. ÇAĞLAR YÜKSEL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında slab olarak dökümü gerçekleştirilmiş ve sıcak haddelenmiş numuneler kullanılarak, soğuk hadde ve ısıl işlem proseslerinin birleştirilmesi doğrultusunda çalışmalar gerçekleştirilmiştir.
Darphane ve mermi imalatı sektörüne pirinç, alpaka, nordic gold, albronz, ticari saf bakır şerit, levha ve nihai ürün ihraç eden Kayalar Bakır Alaşımları A.Ş. ile gerçekleştirilen çalışmada soğuk deformasyon uygulanmış numunelere farklı sıcaklıklarda ve farklı sürelerde ısıl işlem prosesleri uygulayarak elektriksel iletkenliğe, sertliğe, tane boyutuna olan etkisi incelenmiştir. Gerçekleştirilen proses kapsamında talep edilecek sertlik, elektriksel iletkenlik ve tane boyutuna göre proses tayin edilmiştir.
Nordic gold (NG) diye adlandırılan bu alaşım birçok ülkenin para pullarında kullanılmaktadır. Yapılan çalışma endüstriyel çalışmaya uygun olabilmesi için sanayi ölçeğinde gerçekleştirilmiş ve farklı proses adımları denenmiştir. %89 Cu, %5 Zn, %5 Al, %1 Sn'dan oluşmaktadır.
200 tonluk pres ile pul halinde numuneler elde edilmiştir. Toplamda 100 numune alınmıştır. Bu numunelerin 10 tanesi referans numuneleri olarak belirlenmiştir. Arta kalan 90 numune 600-650-750 °C ve 60-90-120 dk kombinasyonları ile dokuz farklı şekilde proses edilmiştir. Tüm numunelerin kimyevi içeriği atomik adsorbsiyon cihazı ile tayin edilmiş olup, sertlik değerleri Vickers sertlik yöntemi kullanılarak tespit edilmiştir. Tüm numunelerin elektriksel iletkenliklerine %IACS olarak bakıldı. Yapılan deneysel çalışmalar sonrasında ısıl işlem sıcaklığının artması ve sürenin artması tane büyümesine sebep olmaktadır. Bu durumun sonucu olarak sertlik sonuçlarında düşüş, elektriksel iletkenlikte ise artış olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, experiments were carried out to combine cold rolling and heat treatment processes by using hot-rolled samples after casting as slab.
In the work carried out with Kayalar Copper Alloys, which exports brass, alpaca, nordic gold, Al-bronze, commercial pure copper strip, plate and final product to the Mint and Bullet manufacturing sector, it is possible to apply heat treatment processes at different temperatures and different durations to the samples that have been cold deformed, and the electrical conductivity, hardness, grain size, its effect has been studied. The process determination was determined according to the hardness, electrical conductivity, hardness, and grain size to be requested within the scope of the process.
This alloy, called Nordic gold, is used in the money stamps of many countries. In order to be suitable for industrial work, the study was carried out on an industrial scale and different process steps were tried. This alloy consists of 89% Copper, 5% Zn, 5% Al, 1% Sn.
Stamped samples were obtained with a 200-ton press. A total of 100 samples were taken for each cast. 10 of these samples were determined as reference samples. The remaining 90 samples were processed in 9 different ways with combinations of 600-650-750 °C and 60-90-120 minutes. The chemical content of all samples was determined by an atomic adsorption device, and the hardness values were determined using the Vickers hardness method. In addition, the electrical conductivity values of all samples were measured in IACS%.
After the experimental studies, the increase in the heat treatment temperature and the increase in the duration cause grain growth. As a result of this situation, it was observed that there was a decrease in hardness results and an increase in electrical conductivity.