Krom nikel içeren demirli alaşımların metalotermik yöntemle üretiminde tufal kullanımının etkisi
Production of fe-based alloys by metallothermic reduction of mill scales from continuous casting processes
Yazar: MEHMET BUĞDAYCI
Danışman: PROF. DR. ONURALP YÜCEL
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Metallerarası bileşikler = Intermetallic compounds ; Pirometalurji = Pyrometallurgy ; Çelik-metal = Steel-metal ; Üretim metalurjisi = Production metallurgy

Özet:
Bu çalışmanın amacı, uzun, maliyetli ve çevre kaygıları taşıyan klasik üretim yöntemleriyle üretilen Fe ve alaşımlarını, düşük maliyetli hızlı bir yöntem ile katma değeri yüksek şekilde üretilmesidir. Kısa işlem süresi, az miktarda enerji ihtiyacı, düşük maliyet gibi özellikler Kendiliğinden İlerleyen Yüksek Sıcaklık Sentezi Yöntemini son zamanlarda oldukça popüler hale getirmiştir.
Çalışma konusu kapsamında, oksit malzemelerden hareketle nispeten daha ekonomik ve yüksek hızda üretim olanağı sağlayan SHS (Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi) yöntemiyle farklı bileşimlere sahip demir ve demir alaşımları eldesi, WindowsTM tabanlı termokimyasal bir bilgisayar programı olan FactSage ile termodinamik hesaplamalarının yapılması ve alaşımların karakterizasyon çalışmaları tamamlanmıştır.
Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yapılan deneylerde metal hammaddesi olarak, tufal, NiO, Cr2O3 tozları, redükleyici madde olarak da Al, Mg ve Si tozları kullanılmıştır. FactSage 6.2 Termodinamik veritabanı programı kullanılarak reaksiyonların termodinamik incelemeleri gerçekleştirilmiş ve başlangıç hammadde miktarları hazırlanmıştır. Bakırdan imal edilmiş SHS potaların kullanıldığı SHS deneylerinde, farklı oranlarda Al tozu ilavesinin, farklı redükleyici ilavesinin ve değişen oranlarda başlangıç hammadde oksit oranlarının etkileri incelenmiştir. 
Karakterizasyon çalışmaları kapsamında elde edilen ürünlere kimyasal analiz, XRF, XRD ve AAS teknikleri uygulanmıştır.

Abstract:
This study proposed a Self-propagating high temperature synthesis (SHS) process to produce Fe alloys using a mixture of mill scale, NiO, Cr2O3, MoO3, Mg, Si and Al powders. The SHS technique has several advantages including less synthesis times, high uality of the production, low processing temperatures, simple operation and generation of fine microstructures for synthesizing a wide variety of materials, including intermetallic compounds, alloys and advanced ceramics, as well as their composites. Also Self Propagating High Temperature Synthesis process (SHS) has many favour compared to the furnace applications, such as low energy requirement, low cost and simple operation. In a SHS process, the ignition starts the combustion and propagates throughout the reactant mixture yielding the desired product. However, the disadvantages of the process such as inhomogeneous or unreacted products due to undesirable reaction rates needs to be overcome by changing some parameters such as ignition temperature, particle size, additive, atmosphere etc. This study aimed to produce Fe-based alloys via SHS (Self Propagating High Temperature Synthesis) metallurgy which is attractive process technique regarding fast and low-cost production ability of cast alloys by using high metallic iron content by reducing continuous casting mill scale.