Zamak-5 alaşımının gaz atomizasyonu yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of zamak-5 alloy by gas atomization method
Yazar: OSMAN SELİM KİBAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA GÜLEŞEN
Kütahya Dumlupınar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Konstriksüyon ve İmalat Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alaşımlar = Alloys ; Alüminyum = Aluminum ; Gaz atomizasyonu = Gas atomization ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy ; Çinko = Zinc

Özet:
Bu çalışmada zamak-5 adı verilen çinko alüminyum magnezyum ve bakır  ana bileşenlerini içeren alaşım kullanılmıştır. Gaz atomizasyonu yöntemi ile zamak-5 alaşımının üretilebilirliği, tozların üretimi sonrası toz karakteristiklerinin incelenmesi, oluşan tozların kalıp içerisine konarak preslenmesi ve sinterleme işlemleri uygulanarak ürün üretimi gerçekleştirilmiştir. Ergiyik hale getirilen alaşım gaz atomizasyonu ünitesinde 14 ve 16 bar şeklinde iki farklı basınç kullanılarak toz haline getirilmiştir. Toz üretimlerinde en iyi verim 16 bar gaz basıncı ile yapılan üretimde %80,41 olarak tespit edilmiştir. Toz boyut ölçümlerinde 14 bar basınçta ortalama toz boyutu 62,1 μm, 16 bar basınç ile yapılan üretimde ortalama toz boyutu 73,2μm olarak ölçülmüştür. Tozların SEM görüntüleri incelenmiş burada tozlarda küresel yapı ağırlıkta olmak üzere çubuksu ve pulsu yapılara da rastlanmıştır. Tozlar kalıplanarak 80 tonluk preste 300, 350 ve 400 MPa basınçta sıkıştırılmıştır. Presleme ile elde edilen numuneler 3, 6 ve 9 saat olmak üzere 250, 300 ve 350 °C'de sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Numunelerin SEM görüntüleri incelenmiş, sertlik ve basma deneyleri yapılmıştır. Bu deneyler sonucunda 400 MPa ile sıkıştırılıp 350 °C'de 9 saat sinterlenen numunenin sertlik değeri 68,9 HB, akma dayanım değeri 105 MPa olarak tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, an alloy containing zinc aluminum magnesium and copper main components called zamak-5 was used. The production of the zamak-5 alloy by gas atomization method, the examination of the powder characteristics after the production of the powders, the pressing of the formed powders into the mold and the sintering processes were applied to produce the product. The melted alloy was pulverized in the gas atomization unit using two different pressures, 14 and 16 bar. The best efficiency in dust production was determined as 80.41% in the production made with 16 bar gas pressure. In the powder size measurements, the average powder size was 62.1 μm at 14 bar pressure, while the average powder size was measured as 73,2 μm in the production made at 16 bar pressure. SEM images of the powders were examined and here, spherical structure was observed in the powders, and rod-like and scaly structures were also found. The powders were molded and compressed in an 80-ton press at 300, 350 and 400 MPa pressures. The samples obtained by pressing were subjected to sintering process at 250, 300 and 350 °C for 3, 6 and 9 hours. SEM images of the samples were examined, hardness and compression tests were carried out. As a result of these experiments, the hardness value of the sample, which was compressed with 400 MPa and sintered at 350 °C for 9 hours, was determined as 68.9 HB and yield strength value as 105 MPa.