Altın alaşımlarında tane kücültmenin derin çekmeye etkisinin incelenmesi
Gold alloys casting
Yazar: AHMET SARI
Danışman: PROF. DR. AHMET EKERİM
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Altın alaşımlarının tane boyutu, yüzey pürüzlülüğü, sertlik gibi özellikleri sadece alaşımelementlerinin bulunmasından değil aynı zamanda termal ve mekaniksel uygulamalardankaynaklanmaktadır. Son zamanlarda döküm yöntemleriyle üretilen altın mücevherlerinısıl işlem ve uygun tavlama sıcaklığı ve süresi daha fazla önem kazanmıştır. Uyguntavlama sıcaklığı ve süresi tespit edilen altın alaşımının yarı mamul olarak üretildiktensonra meydana gelen astar kalınlığını minimum seviyeye indirmek, mekanikselözelliklerini artırmak, derin çekilebilirliğinin en uygun noktasını tespit etmek, parlatmadakolaylık sağlanması, gelişmiş gerilim özellikleri ve presleme işleminde çatlak oluşumunadaha az duyarlı olmaları iyi bilinen özellikleridir. 22 karat altın alaşımları üzerinde geneltavlama sıcaklığı ve süresinin etkileri üzerine yapılan bu araştırma göstermiştir ki uyguntavlama sıcaklığı ve sürede üretilen yarı mamul pres baskı zamanında en uygun derinçekilebilirlik sağladığını göstermiştir. Bu çalışmada sıkça kullanılan farklı zamanlarda vesürelerdeki tavlama standart 22 karat sarı altın alaşımına olan etkileri mücevher dökümüile uğraşanların ilgilendikleri özellikleri incelenmiştir. Bu özellikler tane boyutu derinçekilebilirlilik yüzey hassasiyeti işlenebilirlik özelliklerinden oluşmaktadır.22 karat sarı altın alaşımı oluşturulmasında ağırlıkça yüzde 91.6 Au - 4.6 Cu - 3.6Ag - 0.2Zn içeren alaşım kullanılmış ve döküm sonunda elde edilen yarı mamul astarlardannumune alınmıştır. Bütün eritme işlemleri Atasay Kuyumculuk A.Ş. eritme bölümündekiEIA marka F9-s indiksüyon fırınında yapılmıştır. 22 karat sarı altın alaşımları 500 ºC yeön ısıtılmış kalıba dökülmüştür. Bu döküm işlemi sıvı metalin yüzeyindeki viskozitesiniazaltmak ve hava temasını engellemek için şalumo ile metal yüzeyine alev üflenerekyapılmıştır. 22 karat altın alaşım numunesi döküldükten sonra oksidasyondan korunmakiçin yüzde 10 H2SO4 solüsyonuna konulmuştur. Soğutma işlemleri suda yapılmıştır. Altınalaşım döküm numunelerinin kalınlıkları 5000 mikrondan 500 mikrona inceltmek için birseri haddeleme tavlama işlemleri uygulanmıştır. Optik ve taramalı elektron mikroskobuile incelenmiş. Mikro yapı incelemeleri yapılacak numuneler, metalografik olarakparlatılmış ve sonrasında 13 oranındaki HCl HNO3 solüsyon ile dağlanmışlardır. Sertlikölçümleri Vickers sertlik ölçme cihazında yapılmışlardır. Ayrıca derin çekilebilirlikölçümü yapılmıştır. Farklı tavlama sıcaklığı ve süresinde elde edilen numunelerinölçümleri sonucu en uygun 22 ayar sarı altın alaşımının bu malzemenin 700 ºC'de 20dk'lık tavlanması sonucu minimum rekristalize olmuş tane boyutu ve maksimum derinçekilebilirlik elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Altın, Döküm, Mücevher, AlaşımJÜRİProf.Dr. Ahmet EKERIM Kabul tarih 05.06.2006Prof.Dr Mustafa ÇİĞDEM Safya Sayısı 58Prof.Dr.Aysegul AKDOGAN

Abstract:
The grain size, surface roughness, and hardness properties of the gold alloys are not onlyexistence of alloy elements but also due to the applications of thermal and mechanical. Inrecent times, during the production of gold jewellery by casting, the proper annealingtemperature and duration parameters the heat treatment gains more importance. Thereduction of the raw gold alloy to a minimum level, improvement of mechanicalproperty, prediction of the optimum deep-drawability, easy polishing, improved stressproperty, and less crack occurrence during the pressing are well known propertiesobtained from a semi-finish gold alloy after the prediction of proper annealingtemperature and duration. For the preparation of the 22 carat yellow gold alloy, 91.6%Au, 4.6% Cu, 3.6% Ag and 0.2% Zn by weight alloy were used and the specimens weretaken from the semi-finish alloy at the end of the casting process. All melting process wascarried out by EIA trade-mark F9-s coded induction oven in the melting process sectionof Atasay Jewellery Company. The 22 carat yellow gold alloy was poured into the mould,preheated to 500 ºC. This casting process was utilized by blowing flame to the metalsurface and blower unit to prevent the air contact and decrease the viscosity of the liquidsurface of the metal. After casting the 22 carat gold alloy, it is located in 10% H2SO4solution to prevent from oxidation. The cooling process was carried out by water. Tomake the thickness of the alloy to be thinner from 5000 micron to 500 micron, a series ofrolling and annealing process were applied. It was analyzed by optical and electron-microscope. The specimens, allocated for the micro structure analysis, were polished bymetallographic technique and fired with 13% HCl HNO3 solution. The hardness of thespecimens was carried out by Vickers hardness measurement device. Besides this, deepdrawing tests were used for the deep-drawability of the specimens. The optimum 22 caratyellow gold alloy was obtained at the end of annealing temperature of 700ºC andduration time of 20 min among the numerous of annealed specimens at differentannealing temperature and duration. From this alloy the minimum re-crystallized grainsize and maximum deep-drawability were obtained.Key Words : Gold, Casting, Jewellery, AlloyAdviser: Prof.Dr.Ahmet EKERIM Date : 5/6/2006Jury Prof.Dr. Mustafa CIGDEM Page 58Jury Prof.Dr.Aysegul AKDOGAN