Mekanik alaşımlama yöntemi ile üretilen titanyum bazlı kompozit malzemelerin öğütülebilirliklerinin incelenmesi
An investigation into the millability of titanium based composite materials produced by using two different mechanical alloying attritors
Yazar: ŞABAN ÇELİK
Danışman: PROF. DR. SEDAT ÖZBİLEN ; Y.DOÇ.DR. DURSUN ÖZYÜREK
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
ÖZET Bilim Uzmanlığı Tezi MEKANİK ALAŞIMLAMA YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN TİTANYUM BAZLI KOMPOZİT MALZEMELERİN ÖĞÜTÜLEBİLİRLİKLERİNİN İNCELENMESİ Şaban ÇELİK Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Metal Eğitimi Anabilim Dalı Tez Danışmanı: Yrd.Doç. Dr. Dursun ÖZYÜREK Ortak Tez Danışmanı: Prof. Dr. Sedat ÖZBİLEN Haziran 2004, 114 sayfa. Bu çalışmada, szegvari tipi atritör ve titreşimli değirmen kullanılmıştır. Atritör ve titreşimli değirmende TİO2 ve Zr02 seramik tozlarıyla birlikte mekanik alaşımlanarak/öğütülerek titanyum ve titanyum alaşımı metal matris toz karışımı üretilmiştir. Metal matris kompozit (MMK) malzeme üretiminde matris malzemesi olarak sünger titanyum kullanılmıştır. Çalışmalarda işlem kontrol kimyasalı (İKK) olarak %2 etanol, öğütücü olarak 6mm çapında, çelik bilye, atritör değirmeninde 750 d/dak., titreşimli değirmende 710 Hz öğütme hızları, 20:1 bilye / toz oranı kullanılmıştır. Atritör değirmeni için öğütme süreleri 15, 30 ve 60 dakika, titreşimli değirmen için ise 15, 30 ve 40 dakika uygulanmıştır. IIIÖZET (devam ediyor) Üretilen MMK malzemeler optik, Tarama Elektron Mikroskobu (SEM), EDAX analizleri, toz boyut analizleri yapılarak karakterize edilmiştir. MA/MÖ yapılan tozlar 630 MPa basınç altında, 9 mm çapında 5 mm yüksekliğinde parçalar haline soğuk preslenmiştir. Kopmak edilen parçaların mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Yapılan toz boyutu analizleri sonucunda titreşimli değirmenlerin atritörlere göre daha hızlı öğütme yaptığı belirlenmiştir. EDAX incelemeleri sonucunda ise oksijen, azot ve demir kirlenmelerinin minimum seviyede oldukları belirlenmiştir. Değirmenlerin öğütülebilirlikleri, takviye elemanlarının öğütülebilirliğe etkileri ve bunların sertlik ilişkileri incelendi. Anahtar kelimeler Mekanik Alaşımlama, Toz metalürjisi, Kompozit Malzemeler, Tirtanyum, titanyumdioksit, zirkonyumdioksit. Bilim kodu : 626.20.01 IV

Abstract:
ABSTRACT M.Sc. Thesis AN INVESTIGATON INTO THE MILLABILITY OF TITANIUM BASED COMPOSITE MATERIALS PRODUCED BY USING TWO DIFFERENT MECHANICAL ALLOYING ATTRITORS Şaban ÇELİK Zonguldak Karaelmas University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Metallurgy Thesis Advisor: Asst. Prof. Dursun ÖZYÜREK Co. Advisor: Prof. Sedat ÖZBİLEN June 2004, 114 pages. In this study, Szegvari type attritor and vibration mill were used. By using Szegvari type attritor and vibration mill, titanium and titanium alloy based metal matrix composite materials were produced by mechanically alloying/milling them with TİO2 and ZrOi ceramic powder. In metal matrix composite (MMC) material production, sponge titanium was used as the matrix material. For the experimental work, 2% ethanol as the process control agent (PCA) and steel balls of 6 mm diameter as the miller were used. The attritor mill was run at 750 rev/min while vibration mill was run at 710 Hz milling speed using 20:1 ball/powder ratio. The milling periods for the attritor mill were 15, 30 and 60 min while 15, 30 and 40 min milling periods were employed for vibration mill. The produced MMC materials were characterised by optical microscope, scanning electron microscope (SEM), EDAX and powder size analyses. Mechanically alloyed/milled powders were coldABSTRACT (Continued) pressed under 630 MPa pressure in order to produce small specimens 9 mm in diameter and 5 mm in height for microhardness measurements. The powder size analyses showed that the vibration mill was more effective than the attritor in milling. EDAX examination also showed that oxigen, nitrogen and iron contaminations were in a minimum level. Millability of the mills, influence of reinforcement materials on millability and their hardness relations were examined. Key Words :Mechanical Alloying, Powder Metallurgy, Composite Materials, titanium, titaniumdioksid, zirkoniumdioksid. Science Code :626.20.01