Ön alaşımlandırılmış Ti6Al4V tozu ile Ti(CP) tozunun sıkıştırılabilme şartlarının araştırılması
Investigation on the compactable conditions of Ti powders pre alloyed Ti6Al4V and Ti(CP)
Yazar: MUQDAD AL-DULAIMI
Danışman: PROF. DR. REMZİ VAROL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Malzemelerin iyi özellikleri ve düşük maliyetli üretim yöntemi faktörleri, diğer
malzemeler ve üretim yöntemleri arasında toz metalürjisi ile üretilen titanyum
ürünlerine daha iyi bir yer vermektedir. TM ile üretilen titanyum ürünleri bir
çok endüstriyel alanda, tıp alanında ve diğer sektörlerde kullanılmaktadır. Bu
çalışmanın amacı farklı sıkıştırma basınçlarında titanyum tozuna ilave edilen
yağlayıcı (Zn-Stearat) miktarlarının ham yoğunluğa, ham dayanıma, kalıptan
ürünün çıkartılması için gerekli olan çıkartma kuvvetine, sinterlenmiş
yoğunluğa ve diğer mekanik özelliklere etkisinin araştırılmasıdır ve ilave olarak
kırık yüzeylerin metalografisinin incelenmesidir. Bu araştırmadan elde edilen
tüm sonuçlar kullanılan iki titanyum çeşidi arasında karşılaştırılmıştır. Bu
deneysel çalışmada, tek hareketli pres ile soğuk presleme kullanılmıştır.
Titanyum tozuna eklenen ve karıştırılan yağlayıcı miktarları (0.5%, 0.75%, 1%
ve 1.1%) olarak belirlenmiş ve bu oranlarla karıştırılan titanyum tozları farklı
basınçlarda (Ti6Al4V için 650- 900 MPa) ve[Ti(CP] için 400-650 MPa) çelik
kalıp içerisinde sıkıştırılmıştır. Her iki çeşit titanyum da 1250Cᵒ sıcaklıkta argon
gazlı atmosferik fırında sinterlenmişdir. Tüm numunelere (sinterlemeden önce
ve sonra), üç nokta eğme testi, darbe testi, sertlik ve SEM-EDS testi
uygulanmıştır. Böylece ham ve sinterlenmiş yoğunluklar elde edilmiştir. Sonuç
olarak, iki çeşit titanyumun ham yoğunlukları artan sıkıştırma basıncı ile
doğrudan artmaktadır. Ti(CP)'nin ham dayanımı Ti6Al4V alaşımının ham
dayanımından fazladır. Yağlayıcı miktarının artması ile çıkartma kuvveti
azalmaktadır, geçiş basıncından sonra yağlayıcı miktarının artması ham
dayanımı azaltmaktadır. Sinterleme yoğunluğu artmakta ve iyi sonuçlar
vermektedir. Sinterleme dayanımı Ti(CP) için iyi sonuçlar ve Ti6Al4V alaşımı
için geçerli sonuçlar vermiştir. Iki titanyum numunesinde oluşan kırık gevrek
tavır göstermiştir. SEM araştırmalarında boyunlar, yuvarlak boşluklar ve bazı
gözenekler görülmektedir. Her iki titanyum çeşidi için de tanelerarası ve klivaj
kırık tipi ortaya çıkmıştır. Ayrıca bazı kalıntılar (C ve Si) görülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Ti6Al4V, Toz Metalurjisi, Sıkıştırılabilme, ön
Alaşımlanmdırmış.

Abstract:
A good specifications of materials and a low cost of production method, these
factors are given the titanium products which it produce by powder metallurgy
method, a decent position among the others materials and production methods.
The aim of this study is to investigate the effect of lubrication (Zn-Stearat)
which added to the titanium powder at different compaction pressure, to the
green density, green strength, ejecting force to eject the products from the die,
sintered density and others mechanical properties as well as investigation the
metallography for fracture surfaces. And compare all results of these
investigation between two type of titanium (Ti6Al4V and Ti (CP)). In this
experimental study, cold pressing (CP) with single acting press are used. The
amounts of lubrications (Zn-Stearat) are added and mixed with titanium
powder is (0.5%, 0.75%, 1% and 1.1%) and each ratio are compacted in steel
die at different compaction pressure (650- 900 MPa for Ti6Al4V) and (400-650
MPa for Ti (CP)). All two types of titanium are sintered in 1250Cᵒ in argon gas
sintered atmospheric furnace. All specimens (before and after sintering), are
tested by three point bending test, impact test, hardness test and SEM –EDS test.
And obtained the green and sintered densities. As a result, the green density of
two type of titanium are increased directly with the increase the compaction
pressure. Green strength in Ti (CP) is more than at the Ti6Al4V. Ejecting force
are decrease with the increase of amount lubrication in two type the titanium.
Amount of lubrication are decrease the green strength after transition pressure.
The sintered density are increased and give a good results. And sintered
strength are given a good results for Ti (CP) and acceptable result for Ti6Al4V.
The two type of titanium are show brittle manner in fracture. The SEM
inspections are showed the necks and rounded the pores and some porosity and
revealed the intergranular and cleavage fracture type for both two type
titanium. As well as some impurities (C and Si) are showed.

Keywords: Ti6Al4V, Ti (CP), Powder Metallurgy, Compactability, Pre-alloyed.