Melt spinning yöntemiyle hızlı katılaştırılmış CuAl10Ni5Fe4 alaşımı tozlarından kompakt parça üretimi ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, bakır esaslı CuAl10Ni5Fe4 alaşımından melt spinning yöntemiyle hızlı katılaştırılmış toz üretilmiş, üretim parametrelerinin tozların morfoloji ve mikroyapılarına etkileri incelenmiş, elde edilen tozlardan presleme ve sinterleme işlemiyle kütlesel parçalar elde edilmiş, bu parçaların blok-on disk cihazında sürtünme-aşınma deneyleri gerçekleştirilerek tribolojik özellikler ortaya konmuştur. Melt spinning yöntemiyle toz üretme çalışmalarında düz yüzeyli ve dokulu olmak üzere iki farklı profilde diskler kullanılmış, böylece disk yüzey şeklinin üretilen tozların morfolojisine etkisi incelenmiştir. Ortam sıcaklığında yapılan toz üretiminin dışında melt spinning diski freon gazlı soğutma sistemiyle soğutularak disk sıcaklığı -5 °C'ye düşürülmüştür. Üretilen kaba boyutlu tozlar koruyucu ortam atmosferinde yüksek enerjili bilyelı öğütme işlemine tabi tutularak boyutları küçültülmüştür. Bu tozlar kullanılarak presleme ve sinterleme işlem adımlarıyla kompakt parçalar üretilmiş ve bu parçaların blok-on disk cihazında sürtünme ve aşınma gibi tribolojik testleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen toz ve kompakt parçaların karakterizasyonu kapsamında; SEM'de mikroyapı, morfoloji analizleri ve EDS analizleri gerçekleştirilmiş, XRD cihazında faz yapısı belirlenmiş ve DSC cihazında faz dönüşüm sıcaklıkları belirlenmiştir. Melt spinning yöntemiyle hızlı katılaştırılarak üretilen tozların mikroyapılarının martenzit fazından oluştuğu, sinterleme neticesinde bu fazın ortadan kalkarak α-bakır matrisi içerisinde dağılmış metaller arası bileşik fazlarından oluşan bir yapı ortaya çıkmıştır. Tozların hızlı katılaştırılmasıyla östenit-martenzit dönüşüm sıcaklığının azaldığı ve hızlı katılaştırmanın tribolojik özellikleri olumlu yönde etkilediği belirlenmiştir.