Melt spinning yöntemiyle AA6060 aluminyum alaşımı toz ve şerit üretiminin incelenmesi
Investigation of producing AA6060 aluminium alloy powders and ribbons with melt spinning method
Yazar: SEFA EMRE SÜNBÜL
Danışman: PROF. DR. SULTAN ÖZTÜRK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada aluminyum AA6060 aluminyum alaşımı melt spinning yöntemi ile yüksek vakum altında pürüzsüz disk ile hızlı katılaştırılmış şerit ve dokulu disk ile toz üretimi gerçekleştirilmiştir. Disk hızı, püskürtme basıncı, sıvı metal sıcaklığı(aşırı ısıtma miktarı), nozul – disk mesafesi ve nozul genişliği gibi melt spinning parametrelerinin üretilen şeritlerin kalınlıklarına, morfoloji ve mikroyapılarına etkileri incelenmiştir. Bununla birlikte parametrelerin dokulu disk ile üretilen tozların ortalama toz boyutuna, morfolojilerine ve mikroyapılarına etkileri incelenmiştir. Ayrıca üretilen şerit ve tozların mikroyapıları incelenerek soğuma hızları hesaplanmıştır.
Melt spinning sisteminde pürüzsüz disk kullanılarak 28-171 µm kalınlıklarda 4-8 mm genişliklerde ve 1-2 m boylarında şeritler üretilmiştir. Ortalama şerit kalınlığının artan disk hızı, sıvı metal sıcaklığı ve azalan püskürtme basıncı, nozul – disk mesafesi ve nozul genişliği ile azaldığı gözlenmiştir. Üretilen şeritlerin soğuma hızları 9,20x103 - 0,96x103 K/s aralığında değişmiştir.
Dokulu disk kullanılarak yapılan deneylerde ise, melt spinning parametrelerine bağlı olarak 161 – 274 µm ortalama boyutta tozlar üretildi. Artan disk hızı ve aşırı ısıtma sıcaklığı ve azalan püskürtme basıncı ve nozul – disk mesafesi ile ortalama toz boyutunun azaldığı tespit edildi. Elde edilen tozların morfolojileri genellikle çubuksu, pulsu, yapraksı ve düzensiz şekilde olduğu gözlenmiştir. Toz boyutlarına göre soğuma hızları 6,44x102 – 1,58x102 K/s aralığında hesaplandı.

Abstract:
In this study, AA6060 aluminium alloy powders and ribbons was produced with melt spinning technique in high vacuum atmosphere. Different types of wheels such as smooth and toothed wheels were used. The smooth wheel was used in production of ribbon and the effects of melt spinning parameters such as wheel speed, ejection pressure, ejection temperature (superheat), nozzle – wheel gap and nozzle width on the properties of ribbons in terms of ribbon thickness, morphology and microstructure were investigated. On the other hand, AA6060 powders were produced by using toothed wheel and the effects of process parameters on the mean particle size, morphology and microstructure of produced powders were studied. 
In the present study, ribbons of 28 - 171 µm thickness, 4 – 8 mm width and 1-2 m length were produced by using smooth wheel. The ribbon thickness decreased with increasing wheel speed, ejection temperature, decreasing ejection pressure, nozzle-wheel gap and nozzle width. Cooling rates of produced ribbons were in the range of 9,20x103 - 0,96x103 depending on ribbon thickness.
The mean particle sizes of produced powders using toothed wheel were in the range of 161-274 µm depending on process parameters. The mean particle size of powders decreased with increasing wheel speed, superheat and decreasing ejection pressureand nozzle-wheel gap. The shapes of produced powders were in the shapes of ligamental, flake and irregular. Cooling rates of produced powders were in the range 6,44x102 – 1,58x102 depending on the mean particle size.