Demir aluminat metallerarası bileşiğinin direnç nokta kaynağı ile birleştirilmesi
Joinning of iron aliminide intermetallic compounds using resistance spot welding
Yazar: ALPTUĞ TANSES
Danışman: DOÇ. DR. İBRAHİM ÇELİKYÜREK ; PROF. DR. OSMAN TORUN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Demir alüminantlar = Iron aluminates ; Kaynak = Welding ; Metallerarası bileşikler = Intermetallic compounds ; Mukavemet =   ; Sertlik = Hardness

Özet:
Yapılan bu çalışmada metaller arası bileşikler olarak bilinen intermetalik malzemelerden Fe3Al bileşimindeki, herhangi alaşım elementi katılmamış intermetalik malzemesinin direnç nokta kaynağı ile birleştirilmesi incelenmiştir. Yapılan çalışmada kaynak prosesi sonrası kaynak bölgesinden elde edilen çekme dayanımınına, parlatılmış kaynak kesitinden alınan mikro sertlik değerlerine, mikroyapı fotoğraflarına ve SEM görüntülerine bakılarak elde edilen sonuçlar değerlendirilmiştir.   
 Yüksek saflıktaki alüminyum ve demir peletleri ark ergitme yöntemi ile ergitilerek kum kalıba dökülmüştür. Kalıp hazırlamada temel alınan model 75mm uzunluk, 5mm kalınlık ve 30mm genişliğindedir. Döküm sonucu elde edilen numuneler 650-700°C sıcaklıkta homojenleştirme ısıl işlemine tabi tutulmuştur. Homojenizasyon işlemi sonrasında numunelerin soğumasına fırsat verilmeden haddeden geçirilerek kaynak prosesine uygun olarak belirlenen kalınlığına kadar inceltilmiştir. Elde edilen numunelere yüzey temizleme işlemleri yapıldıktan sonra istenilen boyutlarda kesme işlemleri gerçekleştirilerek kaynak işlemleri yapılmıştır.  
 Yapılan kaynakların döngü sayıları ve akım parametreleri değiştirilerek, kaynak süresi, yük değerleri sabit iken soğuma süresi ve sıkma süresi sabit tutulmuştur. Kaynak akımları 3, 4, 5 ve 6kA olup kaynak periyotları ise 10, 20 ve 30 döngüden oluşmaktadır. Kaynak sırasında uygulanan elektrot kuvveti ise 500N ve 1kN dur. Nokta direnç kaynaklı numunelere çekme testi uygulanarak mukavemetleri belirlenmiştir. Kaynak bölgesi kesitleri optik ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. Kaynak bölgesi mikrosertlik değerleri ölçülmüştür. Kaynak akımı, kaynak süresi ve elektrot yükünün mukavemet değerlerini etkilediği görülmüştür.

Abstract:
In this study, resistance spot welded of Fe3Al alloy has been made which consist of only Fe and Al elements has not been alloyed further, which also is an intermetallic compound. Study consists of hardness measurement and tensile tests of the welded nugget zone, examination of cross section of the welded zone by both SEM and optical microscopes.     High purity Fe and Al pellets were melted by using arc melting method and casted into a sand mold. The mold was in sizes of 75x30x5mm. After casting process materials were annealed in a furnace at 1100 oC for 50 hours. Once the annealing process is finished the annealed samples were heated up to 650-700°C for hot rolling process. The samples were rolled to the desired thickness at this temperature to prevent the cracking at room temperature. After the olling process samples' surface were grinded lightly in order to clean the surface then the samples were welded using the resistance spot welding machine.  
 The pressing duration and cooling duration were held constant. The variables were the force that is applied by electrode, welding current and welding time. Welding durations of the process were 10,20 and 30 cycles, selected welding currents were 3, 4, 5 and 6k Ampers. The forces of the electrode were 500N and 1kN. The welded samples were tested for their tensile strength and their hardness at the appropriate  testing systems. The cross section of the welded zones were examined using both electron microscopy and optical microscopy. Change in parameters and effect of them were presented in the study. The effects of welding parameters on the microstructural evaluation and mechanical properties were presented in this study.