Çelik matrisli ve Ni, Mo, Cu katkılı toz metallerden üretilmiş dişli çarkların mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of microstructure and mechanical properties of gears produced by powder metals with steel matrix and Ni, Mo, Cu additive
Yazar: FULYA ULCAY
Danışman: PROF. DR. MUAMMER GAVAS
Dumlupınar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Atomize tozlar = Atomised powders ; Düz dişli = Spur gear ; Metal tozları = Metal powders

Özet:
Bu çalışmada T/M yöntemiyle düz dişli çarklar üretilmiştir. Bu düz dişli çarkların presleme sırasında kullanılan metal tozları demir esaslıdır ve her bir numune farklı toz boyutuyla preslenmiştir ve 1120°C'de sinterlenmiştir. Bu farklı toz boyutları eleme işlemi ile elde edilmiştir. Elek analizine tabi tutulmayan metal tozlarından üretilen numunelerden bir kısmı 850°C'de, bir kısmı ise standart proses baz alınarak 1120°C'de sinterlenmiştir. Farklı sinterleme sıcaklığına sahip olan elek analizine tabi tutulmadan üretilen dişli numunelerinin daha sonra tel erozyonla kesiti alınmış ve kesiti alınan numunelerinde mekanik özellikleri incelenmiştir. Üretilen düz dişli çarkların aynı zamanda yağlı ve kuru ortam düzeneklerinde çalışması kontrol edilmiştir. Dizel pompaya montajı için düz dişliler belirli talaşlı işlemlerden geçmiştir. Deneyler; geometrik analiz, yoğunluk, pürüzlülük, sertlik olarak dört bölüme ayrılmıştır. Aynı zamanda T/M dişlilerinin makroyapı ve mikroyapısı incelenmiştir. 
Toz boyutuna göre deney sonuçları değerlendirildiğinde; tane boyutu arttıkça; olumlu etki olarak, yoğunluk artmış ve gözeneklilik azalmıştır, olumsuz etki olarak; pürüzlülük değerleri artmış, makrosertlik ve mikrosertlik değerleri azalmıştır. Sinterleme sıcaklığının etkisinin değerlendirildiği deney sonuçları incelendiğinde; ham numuneler en düşük pürüzlülük değerini verirken, diğer tüm analizlerde en iyi sonucu 1120°C'de üretilen T/M dişliler vermiştir. Tel erozyonla kesiti alınmış dişlilerin deneysel sonuçları incelendiğinde; geometrik analiz, hacimsel gözeneklilik, pürüzlülük değerlerinde en iyi sonucu üst zımba ile basıldığı düşünülen kenar kesiti vermiştir. Yoğunluk baz alındığında ise, orta kesit en yüksek yoğunluk değerini vermiştir.

Abstract:
In this study, spur gears are produced by powder metallurgy (P/M). Metal powders used during compaction of spur gears are iron based and the compaction of each samples are generated by different particle size of metal powders and sintered at 1120°C. These different particle size of powders are achieved by sieve analysis. Some part of the samples which are not processed by sieve analysis is sintered at 850°C, the other part is sintered based on standard process, at 1120°C. The samples sintered at different temperatures and initially not processed by sieve analysis are sectioned by wire erosion and the physical and mechanical properties of sectioned specimens are examined. Besides that, P/M spur gears are checked in greasy and dry test equipment. Before the running of P/M spur gears, they are machined for the montage of diesel pump and dry test equipment. The experiments are divided into four parts; as geometric analysis, density, surface roughness and hardness. Also, macrostructure and microstructure of P/M gears are investigated. 
When the experiment results are evaluated according to particle size; being positive impact while particle size increases, density also increases and porosity decreases; being negative impact, values of surface roughness increase, values of macrohardness and microhardness decrease. When the experiment results evaluated, the impact of sintering temperature are investigated, green compacts have the lowest value of surface roughness, P/M gears which sintered at 1120°C give the best results in other analyses. When the experimental results of gears sectioned by wire erosion, edging section estimated that compacted by upper punch gave the best results for geometric analysis, porosity and surface roughness. When the density is based on, middle section have the highest density values.