Bor takviyeli bakır kompozitinin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi ve mekanik-elektriksel özelliklerinin incelenmesi
Production of boron reinforced copper composites with powder metallurgy and investigation of mechanical-electrical properties
Yazar: AYTEKİN ULUTAŞ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN TURHAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı / Malzeme Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Kompozit malzemeler = Composite materials ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy

Özet:
Bu çalışmada Toz Metalurjisi yöntemi ile Bakır tozları içerisine Ferrobor partikülleri takviye edilerek hazırlanan metal matrisli kompozitin (MMC) iletkenlik ve mekanik özellikleri inceleme altına alınmıştır. Bu amaçla seçilen Ferrobor takviye partikülleri yapı içinde ağırlıkça %1-1,5-2-2,5-3-3,5 oranlarında ilave edilerek hazırlanan numuneler toz metalürjisi yöntemi ile 600 MPa basınç altında preslenmişlerdir. Ardından numuneler 800-850-900 ºC sıcaklıklarda sinterlenerek, farklı sinterleme sıcaklıklarının kompozit özelliklerine etkisi incelenmiştir. Sinterleme öncesinde ve sonrasında yoğunluk ölçümleri yapılan MMC numunelerine mekanik ve iletkenlik özelliklerini belirlemek amacı ile bazı deneyler uygulanmıştır. Sertlik, Çapraz kırılma, Yoğunluk, iletkenlik deneylerinin uygulanan numunelerin mekanik ve iletkenlik özellikleri elde edilen ölçüm değerleri ışığında belirlenmiştir.
Numuneler mikroyapı karakterizasyonu ile SEM, EDS ve XRD analizleri sonucunda, farklı sıcaklıklarda uygulanan sinterleme işlemi ile değişik intermetalik bileşiklerin oluştuğu görülmüştür. Sinterleme sıcaklığı artışının numunelerin mekanik özelliklerini iyileştirdiği, iletkenlik özelliklerini değiştirmediği görülmüştür. Farklı bileşim oranları dikkate alındığında, yapı içerisinde artan takviye partikülü oranına paralel olarak sertlik değerlerinin arttığı, çapraz kırılma mukavemetinin azaldığı ve elektrik iletkenliği değerlerinin %2 Ferrobor takviye partikülü oranına kadar değişmediği bu noktadan sonra yapı içerisinde bir miktar direnç artışı gözlendiği kaydedilmiştir.
Malzemelere uygulanan sinterleme sıcaklığı ve farklı takviye partikülü oranları dikkate alındığında, 850 ºC sıcaklıkta % 2,5 FeB takviye partikülü oranına sahip numunenin, tüm numuneler içinde en iyi mekanik özellikleri verdiği ve iletkenlik değerlerinin, saf bakıra yakın değerler sergilemesi ile öne çıktığı söylenebilir.

Abstract:
In this study, withthe powder metalurgy metyhod, İt is studied that metal matrix composite's conductivity and mechanic features with consilidation of copper matrix composite (MMC) with Ferroboron particles. The Ferroboron consilidation particle quantity which is choosen fort his aim, should be %1-1,5-2-2,5-3-3,5 rate by weight and prepared samples are pressed by powder metalurgy method. Then sintering to the sample with 800-850-900 ºC temperatures, it is studied how different temperatures, effect the composites features. Before and after sintering with the aim of deciding conductivity and mechanic feature, some experiments have been made to measure the density of MMC samples. The mechanic and conductivity feautures of the samples that Hardness, transverse rupture, density, conductivity experiments are applied on are determined inthe light of the measurement values. 
	As the result of SEM EDS analysises with microstructure characterization and XRD experiments it has been seen that samples host different intermetalic compunds by the use of sintering. It has been seen that the increase of sintering temperature upgrades the mechanic features, but it doesn't change their conductivitiesç when different composition rates are taken into account, it has been recorded that hardness values increase in parallel with increasing consolidation particle rate in the structure and cross-breaking strength decreases. Elektric conductivity volue doesn't change till %2 Ferroboron consolidation particle rate after this point, it has been recorded that some resistance rise is seen in the structure. 
	When the sintering temperature which is applied on meterial and different consolidation particle rates are taken into account, at 850 C temperature tha sample which hosts %2,5 FeB consolidation particle rate shows the best mechanic features and this sample come forward with it's conductivity volues showing close values to pure copper.