Çökelti sertleştirilmiş bakır alaşımlarının mekanik ve elektriksel özelliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the mechanical and electrical properties of precipitation hardened copper alloys
Yazar: GÖZDE SULTAN ALTUĞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ŞEYDA POLAT
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bakır alaşımlarının sertlik, mukavemet ve elektriksel iletkenlik özelliklerini geliştirmek için çökelti sertleştirmesi işlemi uygulanmaktadır. Çökelti sertleştirmesinde, bakır alaşımlarının yumuşak ve sünek matriksinde; homojen dağılmış, sert ve matriksle uyumlu çökeltiler oluşmaktadır. Çökelti sertleşmesine etki eden faktörler; sıcaklık, kimyasal kompozisyon, soğuk deformasyon miktarı ve mikroyapı içinde bulunan çökeltilerdir. Bu faktörler, ısıl işlem uygulanan alaşımın fiziksel ve mekanik özelliklerini önemli oranda etkilemektedir. Alaşımlar yüksek mukavemet, korozyon direnci ve elektriksel iletkenlik özelliklerine sahip oldukları için; direnç kaynak elektrotları, dikiş kaynak jantları, geçiş dişlileri, kablo bağlantıları, devre kesici parça, kalıp, punto kaynak uçları gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. 
Çalışma kapsamında, çökelti sertleştirmesi işleminin bakır alaşımının sertlik, elektriksel iletkenlik ve mikroyapı özelliklerine etkisini belirlemek amacı ile sert bakır alaşımları grubundan ticari olarak kullanılan CuCrZr, CuCoNiBe ve CuBe2 alaşımları seçilmiştir. Alaşımlara belirlenen sıcaklık ve sürelerde çözeltiye alma, su verme ve yaşlandırma işlemleri uygulanarak sertlik ve elektriksel iletkenlik değerleri optimize edilmiştir. Isıl işlem koşullarının mikroyapı özelliklerine etkisini incelemek amacıyla ışık mikroskobu, tarama elektron mikroskobu ve enerji dağılım spektrometresi çalışmaları yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir.

Abstract:
Precipitation hardening treatment is applied to improve the strength and electrical conductivity properties of copper alloys. In precipitation hardening process, evenly distributed, rigid and coherent precipitates occur in the soft and ductile copper matrix. The parameters which effect to the precipitation hardening treatment are; temperature, composition, amount of cold deformation and the presence of precipitates in microstructure. These factors significantly influence physical and mechanical properties of the heat treated alloy. As alloys have high strength, good corrosion resistance and electrical conductivity properties, they are widely used as resistance conductors in applications such as welding electrodes, seam welding wheels, gears, circuit breaker parts, molds, welding tips.
In this study, from the hard copper alloy family, commercially used CuCrZr, CuCoNiBe and CuBe2 alloys were selected in order to determine the effect of precipitation hardening process to the hardness, electrical conductivity and microstructure features of the copper alloy. Alloys were solution treated, quenched and aged for specified times and temperatures to optimize the hardness and electrical conductivity values. In order to investigate the effect of heat treatment conditions to the microstructural properties of alloys, light microscope, scanning electron microscope and energy dispersive spectrometer investigations were carried out and results were evaluated.