7 results listed
Bu çalışmada, ön karışımlı Al + Cu tozlarının mekanik alaşımlama (MA) sürecine % 1,5 Çinko Stearat ve % 2
Stearik Asit katı yağlayıcıların etkisi araştırılmıştır. Ağırlıkça % 4,5 Cu, % 0,7 Si, % 0,5 Mg içeren ön karışım oranındaki
ticari Alumix-123 yağlayıcı ilave edilerek, dikey tip yüksek hızlı atritörde Azot gazı ortamında makanik alaşımlamaya
çalışılmıştır. Paslanmaz çelik tank, çelik karıştırıcı kol ve 10 mm çapında çelik bilyalar kullanılarak mekanik alaşımlama
işlemi uygulanmıştır. Bilya/toz oranı 10:1 olarak yapılan MA işlemi, 400 dev/dk hızda 4 saat (MA4), 8 saat (MA8) ve
10 saat (MA10) sürelerle gerçekleştirilmiştir. Öğütülen karışım tozların boyutları lazer parçacık boyut ölçüm cihazı ile,
öğütülen toz morfolojisi, Al-Cu faz etkileşimleri ise optik ve tarama elektron mikroskop (SEM) çalışmaları ile karakterize
edilmiştir. 10 saatlik MA sürecinde yağlayıcı türünün faz dönüşümlerine etkisi x-ışınları kırınımı (XRD) analizi ile
incelenmiştir. Ancak her iki yağlayıcı ile yapılan 10 saatlik MA sonunda oluşmuş yeni bir faz belirlenememiştir. Bu
durumda tozların öğütülme işlemi incelendiğinde, karışım tozların başlangıç tane boyutu ortalaması d0,5= 114,4 m dir.
Bu tozların 4 saatlik süre sonundaki tane boyutu Çinko Stearat içeren numune için d0,5=151,2 µm, Stearik Asit içeren
numune için d0,5=85,1 µm’dir. Çinko Stearat içeren numunenin tane boyutunda kaynaklanmalar sonucunda 4 ve 8
saatlerde artış gözlenmiş, 10 saatlik süreç sonucunda daha düşük değere ulaşılmıştır. Stearik asit içeren numunenin tane
boyutunda ise süreye bağlı olarak lineer düşüş gözlemlenmiş, başlangıç tane boyutlarına göre ise sonuçta Stearik Asit
içeren numunede daha küçük tane boyutu elde edilmiştir.
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Cankız Gizem Delibalta
Yusuf Özçatalbaş
Bu çalışmada, Cu + SiC karışım tozların öğütülme süresinin, tozların yapısına, morfolojisine ve boyutlarına
etkisi araştırıldı. Bu amaçla, ağırlıkça %67 Cu ve %33 SiC tozları üç boyutlu karıştırma cihazında (Turbula) paslanmaz
çelik kap içinde 15 mm çapında zirkonya bilyeler vasıtasıyla öğütülmüştür. Ortalama bilye/toz oranı 10:1 olarak yapılan
öğütme işlemi, 80 dev/dak hızda ve 5 (M5), 10 (M10) ve 15 (M15) saat sürelerle gerçekleştirilmiştir. Öğütülen karışım
tozların boyutları lazer parçacık boyut ölçüm cihazı ile morfolojisi ve Cu-SiC etkileşimleri ise optik ve tarama elektron
mikroskop (SEM) çalışmaları ile karakterize edilmiştir. Bakır ve silisyum karbür tozlarının başlangıç ortalama tane
boyutu (d0,5) sırasıyla 44,8µm ve 13,4µm olarak belirlenmiştir. Bu tozların belirtilen karışım oranlarındaki tane boyutu
ise d0,5=21,9 µm dur. Beş saatlik öğütme sonunda karışım toz tane boyutu d0,5=14,6 µm’ye düşerken artan öğütme
süresiyle 10 saatte d0,5=30,8 µm yükselmiştir. Öğütme süresi 15 saate ulaştığında ise karışım toz tane boyutu d0,5=26 µm
düşüş göstermiştir. Düşük öğütme süresinde, iri Cu parçacıklara (Cup) mekanik olarak girişim yapmış küçük tane
boyutunda SiC parçacıkları (SiCp) belirlenmiştir. 15 saatlik öğütme sonunda ise Cu parçacıkların kısmen pulcuksu şekle
dönüştüğü ve Cu-SiC girişim oranının azaldığı belirlenmiştir. 15 saatlik öğütülmüş tozun SEM incelemesinde ise
SiCp’lerin yüzeylerine yapışmış mikron altı ve birkaç mikron boyutlarında Cup’lerle kaplandığı belirlenmiştir.
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Damla Sarıdemir
Ezgican Atar
Yusuf Özçatalbaş
Bu çalışmada ön karışımlı Alumix123 tozuna, ağırlıkça % 1,5 Çinko Stearat ve % 2 Stearik Asit katı yağlayıcısı ilave
edilerek 10 saat süreyle yüksek enerjili atritörde mekanik alaşımlama (MA) işlemine tabi tutularak öğütülmüştür.
Alümix123 başlangıç tozun bileşimi ağırlıkça % 4,5 Cu, % 0,7 Si, % 0,5 Mg ve kalanı alüminyum tozu içermektedir.
Azot gazı atmosferinde 10 mm çapında bilyalar kullanılarak yapılan MA işleminde bilya /toz oranı 10:1 ve devir 400
dev/dk seçilmiştir. 10 saatlik MA işlemi sonunda çinko stereat içeren ön karışımlı tozun ortalama boyutu 45,2m, stearik
asitle işlem yapılan tozun ortalama boyutu ise 37m dur. Bu tozlar bir kalıp içinde 300 MPa ön presleme basıncında oda
sıcaklığında tek eksenli preslenmiştir. Daha sonra aynı kalıp içinde 300, 350, 400, 450 °C sıcaklıklarda 15’er dakika
süreyle bekletilerek toplamda 1 saat yağlayıcı giderme işlemi uygulanmıştır. Yağlayıcı giderme işlemi devamında 540 °C
sıcaklıkta 50 MPa basınç altında 30 dakika süreyle sıcak olarak preslenerek toz metal (TM) numuneler üretilmiştir. Stearik
asitle işlem gören tozlardan üretilen TM numunede teta fazı (CuAl2) oranının daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Sertlik
değerlerinin mekanik alaşımlama işlemiyle arttığı görülmüş, en yüksek sertlik değerine Stearik asitle işlem gören tozlarla
üretilen TM numunede ulaşılmıştır. MA işlemine tabi tutulmuş tozlardan üretilen, numunelerin yoğunlukları işlemsiz
numunelere göre daha yüksektir. En yüksek yoğunluk Stearik asitle işlem gören tozlarla üretilen TM numunede
belirlenmiştir.
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Cankız Gizem Delibalta
Yusuf Özçatalbaş
Bu çalışmada farklı sürelerde öğütülen Cu + SiC karışım tozların, Al-Cu alaşımı matris ve SiC takviye içeren
metal matrisli kompozit (MMKp) malzeme üretimine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, ağırlıkça % 67 Cu ve %33 SiC
tozları üç boyutlu karıştırma cihazında (Turbula) paslanmaz çelik kap içinde 15 mm çapında zirkonya bilyeler vasıtasıyla
5 (M5), 10 (M10) ve 15 (M15) saat sürelerle öğütülmüştür. Öğütülen karışım tozlar ağırlıkça % 4,7 Cu + % 2,3 SiC içeren
oranda Al tozu ile 45 dakika Turbula’da karıştırılmıştır. Bu toz karışımı 20 MPa basınçta soğuk preslendikten sonra,
500C 'de 200 MPa basınçta 30 dakika süreyle sıcak preslenerek MMKp malzemeler üretilmiştir. Toz metalürjisi (TM)
yöntemiyle üretilen MMKp malzemelerin mikroyapıları ve fazları SEM/EDS analizleri ile XRD çalışmaları yapılarak
tanımlanmıştır. Mekanik ve fiziksel özellikleri ise sertlik, çapraz kırılma deneyi ve yoğunluk ölçümleri ile karakterize
edilmiştir. Genel olarak, uzun süreli öğütülmüş Cu + SiC tozlarıyla takviyelendirilen MMKp malzemelerin yoğunluğunda
kısmi düşüş olmasına rağmen mekanik özelliklerinde artış belirlenmiştir. İşlemsiz (M0) MMKp malzemenin gerçek
yoğunluğunun teorik yoğunluğa oranı %99,5 dir. Ancak, M10 ve M15 katkılı MMKp’lerdeki yoğunluk oranı sırasıyla
%96,3 ve %98,6 olarak ölçülmüştür. M15 katkılı MMKp’de en yüksek çapraz kırılma dayanımı (212 MPa) belirlenmiş
ve işlemsiz MMKp’ye göre yaklaşık %20 oranında artış sağlanmıştır (Şekil 1). Üretilen kompozit malzeme sertliklerinde
ise işlemsiz malzemeye oranla M15 malzemede % 46 artışı sağlanmıştır (Şekil 2).
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Ezgican Atar
Damla Sarıdemir
Yusuf Özçatalbaş
In this study, premixed Alumix123 powder was milled by mechanical alloying (MA) treatment in a high-energy attritors
for 10 hours with 1.5 wt.% Zinc Stearate and 2 wt.% Stearic Acid solid lubricant added. The starting powder composition
of Alumix123 contains 4.5wt% Cu, 0.7wt% Si, 0.5wt% Mg and the rest of aluminum powder. MA process was performed
at 400 rpm in a nitrogen gas atmosphere by using balls 10 mm in diameter and 10:1 ball/powder ratio. At the end of 10
hours MA operation, the pre-mixed powder containing zinc stearate has an average size of 45.2 μm and the average size
of the powder treated with stearic acid is 37 μm. These powders were compacted at 300 MPa pre-pressing pressure at
room temperature. And then, in the same mold at 300, 350, 400, 450 ° C for 15 minutes, a total of 1 hour, lubricant
removal process was applied. After lubricant removal process, hot pressed powder metal (PM) samples were produced
under 50 MPa pressure at 540 ° C for 30 minutes. The teta phase (CuAl2) ratio was found to be higher in the PM sample
produced from the stearic acid treated powders. The hardness values were found to increase with the mechanical alloying
process and the highest hardness value was reached in the PM sample produced with stearic acid treated powders.
Produced from MA treated powders, the densities of the samples are higher than the untreated samples. The highest
density was determined in the PM sample produced with stearic acid-treated powders.
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Cankız Gizem Delibalta
Yusuf Özçatalbaş
In this study, the effects of Cu + SiC mixture powders milled at different times on the production of metal matrix
composite (MMCP) materials containing Al-Cu alloyed matrix and SiC reinforcement were investigated. For this purpose,
67 wt.% Cu and 33 wt.% SiC powders were milled in a three-dimensional mixing apparatus (Turbula) in a stainless steel
vessel with zirconia balls of 15 mm diameter for 5 (M5), 10 (M10) and 15 (M15) hours. The milled mixture powders
were mixed in a Turbula for 45 minutes with aluminum powder containing 4.7 wt.% Cu + 2.3 wt.% SiC. This mixtured
powder was cold compacted at 20 MPa pressure and then hot pressed at 500 °C under 200 MPa pressure for 30 minutes
to produce MMCP materials. Microstructures and phases of MMCP materials produced by powder metallurgy (PM) route
were determined by XRD analyzes with SEM / EDS studies. Mechanical and physical properties of MMCP materials
were characterized by Brinell hardness, transverse rupture strength (TRS) tests and density measurements. In general, an
increase in the mechanical properties has been determined although there is a partial reduction in the density of MMCP
materials reinforced with M15 powders. The ratio of the actual density of unprocessed (M0) MMCP material to the
theoretical density is 99.5%. However, the density ratios in MMCP reinforced with M10 and M15 were measured as
96.3% and 98.6% respectively. The highest transverse rupture strength (212 MPa) was determined in M15 reinforced
MMCP and an increase of about 20% was achieved (Fig. 1). The hardness of the produced composite materials doped
M15 was increased by 46% compared with the M0 material (Fig. 2).
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Ezgican Atar
Yusuf Özçatalbaş
In this study, the effects of 1.5% Zinc Stearate and 2% Stearic Acid solid lubricants on the mechanical alloying (MA)
process of premixed Al + Cu powders were investigated. By adding a commercial Alumix-123 lubricant with a pre-mix
ratio of 4.5% Cu, 0.7% Si, 0.5% Mg by weight, vertical type high-speed atomizer tried to alloy the mechanics in the
atmosphere of nitrogen gas. Mechanical alloying was applied using a stainless steel tank, a steel stirrer arm and steel balls
with a diameter of 10 mm. The MA process with the ball-to-powder weight ratio (BPR) was 10/1 was carried out for 4
hours (MA4), 8 hours (MA8) and 10 hours (MA10) at 400 rpm. size of the milled powder mixture with a laser particle
size analyzer, the milled powder morphology of the Al-Cu phase interaction of optical and scanning electron microscopy
(SEM) were characterized by studies. The effect of phase transformation on the lubricant species in the 10 hour MA
process was investigated by x-ray diffraction (XRD) analysis. However, a new phase formed at the end of 10 hours of
MA with both lubricants could not be detected. When the grinding process of powders is examined in this case, the
average particle size of the mixture powders is d0,5= 114,4 m. This is the grain size of the powders at the end of 4 hour
period for the sample containing Zinc Stearate d0,5=151,2 µm is d0,5=85,1 µm for the samples containing stearic acid. As
a result of grain size welding of the sample containing zinc stearate, an increase was observed at 4 and 8 hours and a
lower value was reached as a result of the 10 hour process. In the samples containing stearic acid was observed grain size
decreases linearly depending on the time and according to the initial grain size of the resulting samples containing stearic
acid as a smaller particle size.
International Symposium on Light Alloys and Composite Materials
UHAKS
Cankız Gizem Delibalta
Yusuf Özçatalbaş