Gaz atomizasyonu yöntemiyle AA 2014 alaşım tozunun üretimi
Production with gas atomisation method of AA 2014 alloy powder
Yazar: HAKAN GÖKMEŞE
Danışman: DOÇ. DR. BÜLENT BOSTAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu çalışmada; AA 2014 aluminyum alaşımına ait tozların üretimi, atomizasyon tekniklerinden gaz atomizasyon yöntemi kullanılarak, düşey gaz atomizasyon ünitesinde 790-800-810ºC olmak üzere farklı sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık değerindeki artışa bağlı olarak küresel toz şeklinin yerini gözyaşı damlası ve çubuksu toz şeklinin aldığı gözlemlenmiştir. Üretilmiş tozlar elek analizine tabii tutulduktan sonra son dört elek aralığındaki tozların Tava (<53µm) - 270 mesh (53µm) ? 200 mesh (74µm) ? 140 mesh (105µm) homojen bir karışımı sağlanarak toz boyut analizi uygulanmıştır. Toz boyutu analizi sonrasında ortalama toz boyutu 90,66µm olarak tespit edilmiştir.Ortalama toz boyutu 90,66 µm olan tozlar daha sonra presleme işlemine tabii tutulmuştur. Farklı presleme basınçları (250-875 MPa) denenmek suretiyle optimum presleme basıncı olarak 650 MPa tespit edilmiştir. Bu presleme basıncı altında 1x1x2 mm ebatlarında deney numuneleri üretilmiştir. Elde edilen deney numuneleri kullanılarak, farklı sıcaklık (550-560-570-580-590-600-610-620ºC) ve sürelerde (1-2-4 saat) sinterleme işlemi yapılmıştır. Uygun olan sinterleme sıcaklık ve süresinin tespit edilmesinde, gözenek-yapı etkileşimi göz önünde bulundurularak mikro yapı görüntüleri üzerinden inceleme yapılmıştır.Bu bağlamda 550ºC sıcaklıktaki 4 saat sinterleme süresi, sinterleme pratiğinin anlaşılabilmesi için yeterli olmuştur. Artan sinterleme sıcaklıklarında gözenekliliğin artış gösterdiği, gözenek şekli açısından düzensiz şekilli olduğu tespit edilmiştir. Sinterleme sonrasında deney numunelerine sertlik testi uygulanarak, sinterleme süresinin ve sıcaklığın sertlik üzerinde nasıl bir etki meydana getirdiği tespit edilmeye çalışılmıştır. AA 2014 malzemesi için en yüksek sertlik değeri 560 ºC deki 4 saatlik sinterleme süresi ile 56,84 HV olarak tespit edilmiştir.Yapılan deneysel çalışmalar ile hem optimum şartlar hem de belirlenmiş tüm parametrelerin mikro yapı üzerinde ne derece etkili olduğu araştırılmıştır. Bu amaçla Optik Mikroskop, Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) kullanılmıştır. Numunelerin sertlik değerlerinin tespit edilmesinde ise makro ve mikro olmak üzere iki farklı sertlik ölçme cihazından yararlanılmıştır.

Abstract:
In this study production of AA 2014 Aluminium alloy powder has been carried out at different temparatures like 790-800-810ºC in the unit of vertical gaz atomisation by using the method of gas atomisation among the atomisation methods. It has been observed that spherical powder type has turned into tear drop and stick toz type. After sieve analysis of the powder which has been produced, powder size analysis has been carried out by having a homogen mix of powder Tava(<53µm)-270mesh(53µm)-200mesh(74µm)-140mesh(105µm) which is among last four sieve values. After powder size analysis, avarage powder size has been found as 90,66 µm.Powders, which avarage size is 90,66 µm has been pressed. 650Mpa has been found as optimum pressing pressure after different pressing pressures (250-875Mpa) being tried. Under this pressing pressure experiment samples being 1x1x2 sizes have been produced. By using this experiment samples, sintering process has been done at different temparatıres (550-560-570-580-590-600-610-620 ºC) and times (1-2-4 hours). Micro structure has been investigated by pore-structure interaction when suitable sintering temparature and times.So the times of 4 hours sintering at 550 ºC has been enough for sintering process. It has been found that porosity has increased at increasing sintering temparatures and types of porosity have been irregular. After sintering process, hardness testing has been applied to experiment samples and it has been tried to find how sintering times and temparature has effected the hardness. It has been found that the highest hardness value for AA 2014 material has been 4 hours sintering time at 560 ºC and 56,84 HV.It has been searched by the experimental studies how both the whole parameters and optimum conditions have effected the micro structure. Fort his purpose Optical microscope, Scaning Electron Microscope (SEM) and Energy Dispersive Spectrometry (EDS) have been used. Two different hardness measurement device such as macro and micro has been used to find the values of samples hardness.