Su jeti soğutmalı döner disk atomizasyonu yöntemiyle hızlı katılaştırılmış bronz alaşımı toz ve şeriti üretiminin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada CuSn10 bronz alaşımı, su jeti soğutmalı döner disk atomizasyonu yöntemi ile soygaz atmosferi altında atomize edilerek hızlı katılaştırılmış toz ve şerit üretimi gerçekleştirilmiştir. Disk hızı, disk kanatçık sayısı, disk yüzey pürüzlülüğü, sıvı alaşım akış debisi ve aşırı ısıtma miktarı gibi atomizasyon parametrelerinin üretilen tozların morfolojisine, ortalama toz boyutuna ve verime etkileri incelenmiştir. Bununla birlikte, üretilen toz ve şeritlerin mikroyapıları incelenerek soğuma hızları hesaplanmıştır.Üretilen bronz tozları atomizasyon parametrelerine bağlı olarak 100?250 µm ortalama boyutta olup, toz üretim verimi % 65?85 arasında gerçekleşti. Artan disk hızı, kanatçık sayısı, yüzey pürüzlülüğü ve sıvı alaşım aşırı ısıtma miktarı ve azalan nozul çapı ile toz üretim veriminin artığı, ortalama toz boyutunun azaldığı tespit edildi. En düşük ortalama boyutta ve en yüksek verimde toz üretimi 4 kanatçıklı ZrO2 kaplanmış diskle, 2 mm nozul çapında, 300 ? C aşırı ısıtma miktarında ve 75 m/s disk hızında elde edildi. 5,82x105 - 0,20x103 K/s arasında soğuma hızına sahip tozların morfolojisi genellikle küresel, yuvarlak, ligamental, çubuksu, düzensiz, pulsu ve yapraksı şekilli oldu. Bronz alaşımı için 2 kanatçıklı kaplamasız disk kullanılarak yapılan atomizasyon deneylerinde tozun yanısıra 3x106 - 2,8x105 K/s arasında soğuma hızına sahip, 15?95 µm kalınlıkta, 3?6 mm genişlikte ve 45?72 mm boyunda düz veya çok az miktarda eğrisel formda şeritler üretildi. Ortalama şerit kalınlığının artan disk hızı ve azalan nozul çapı ile azaldığı şerit üretim veriminin ise azalan disk hızı ve nozul çapı ile arttığı gözlendi. Azalan toz boyutu veya şerit kalınlığı ile hücre boyutunun azaldığı ve soğuma hızının arttığı tespit edildi.