BAKIR BAZLI ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIM BİLEŞİMİNİN TOZ METALURJİSİ İLE ÜRETİM KOŞULLARININ İNCELENMESİ

Benzer belgeler
TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Halil Karakoç a, Hanifi Çinici b,ramazan Çıtak c

Al-7Si-0,3Mg Alaşımında Soğuma Hızının Poroziteye Etkisi

TiC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

PRESLEME BASINCININ TOZ METALÜRJİSİ İLE ÜRETİLEN ALAŞIMSIZ ÇELİKLERİN MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Kompozit Malzemeler Metal Matrisli Kompozitler

TOZ MALZEME TEKNOLOJİSİ-10. Yrd. Doç. Dr. Nuray Canikoğlu

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

Al-Cu Alaşımlarında Porozite ve Mikroyapının Yaşlandırma Üzerine Etkisi

Yrd. Doç. Dr. Şeniz R. KUŞHAN AKIN EĞİTİM Doktora, Yüksek Lisans, Lisans, İŞ TECRÜBESİ Yrd. Doç. Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı,

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Basınç Destekli Hacim Yanma Sentezi Yöntemi ile Elde Edilen FeAl ve TiAl Kaplamalar

Doç.Dr. Tarık Aydoğmuş

İKİZ MERDANELİ SÜREKLİ DÖKÜM TEKNİĞİ İLE AA5754 MALZEME ÜRETİMİ. Koray TURBALIOĞLU

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

ISIL İŞLEM VE YAŞLANDIRMA PARAMETRELERİNİN Al-Cu-Mg TOZ METALURJİSİ ALAŞIMINA ETKİLERİ

Farklı Metalografik İşlem Yazılımlarının Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Küresellik Boyut ve Oran Tayininde Kullanımı

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

PLAZMA TRANSFER ARK YÖNTEMİYLE FeCr/FeCr+C TOZUNUN DÜŞÜK KARBONLU ÇELİK YÜZEYİNE ALAŞIMLANMASI. Serkan ÖZEL, Bülent KURT, İlyas SOMUNKIRAN

DEMİR ESASLI TOZ METAL PARÇALARIN SİNTERLEME İLE BİRLEŞTİRİLMESİ

Toz Metalürjisi İle Üretilen Alaşımsız Çeliklerde Nikel İlavesinin Mikroyapı ve Mekanik Özellikler Üzerine Etkisinin Araştırılması

MİKRODALGA YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

TOZ METALURJİSİ. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ. Yabancı Dil: 67,50 (YDS-2014) Derece Bölüm/Program Üniversite Yıl Döküm Eğitimi Doktora/S.

Çinko-Alüminyum esaslı ZA-12 alaşımının mikroyapı ve darbe dayanımına bor elementinin etkisi

T/M YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN Cu-C-Al 2 SiO 5 KOMPOZİTİNİN ABRASİV AŞINMA DAYANIMI Ç. ÖZAY & A. HASÇALIK

Yrd. Doç. Dr. Şeniz R. KUŞHAN AKIN EĞİTİM Doktora, Yüksek Lisans, Lisans, İŞ TECRÜBESİ Yrd. Doç. Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı,

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

Toz Metalurjik Malzemeler. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Farklı Sıcaklıklarda Sinterlenen Nb Katılmış TM Çeliklerinin Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Chapter 9: Faz Diyagramları

AlCu4Ti Alaşımın Farklı Döküm Sıcaklıklarında Döküm Kalitesi ile Yaşlandırma Arasındaki İlişkinin İncelenmesi

Magnezyum-Yitriyum-Florür Katkı Sistemiyle Silisyum Nitrür Tozlarının Sinterlenmesi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen ferrobor takviyeli bakır kompozitinin mekanik özelliklerinin belirlenmesi

Yüksek-Sıcaklık Cu-Al-Fe-Co Şekil Hatırlamalı Alaşımının İzotermal Oksidasyon Davranışının İncelenmesi

«Tane İnceltme İşleminin İyileştirilmesi ve Alçak Basınçlı Döküm Sistemiyle AlSi5Mg0.3 Alaşımlı Jant Üretimi»

İNSANSIZ HAVA ARAÇLARI MOTOR BLOĞU OLARAK KULLANILABİLECEK ALÜMİNYUM ALAŞIMIN TERCİHİ. Çağlar Yüksel 2. Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul

TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN Al2024-Si ALAŞIMI KOMPOZİTLERDE Si MİKTARININ VE YAŞLANDIRMA SÜRELERİNİN ETKİSİ

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: MMM 2008

Al-7Si-0,3Mg Alaşımında Sr Modifikasyonunun Si morfolojisine ve porozite Üzerine Etkisi

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Derece Bölüm/Program Üniversite Yıl

DEFECT CHARACTERIZATION IN A SINTER HARDENED POWDER METALURGICAL STEEL

Kaybolan Köpük Yöntemi Kullanılarak Al-Si Alaşımlarının Akışkanlığının İncelenmesi

ELASTİK PLASTİK. İstanbul Üniversitesi

Mekanik Alaşımlama Yöntemi İle Üretilen Co Alternatifi FeCuNiSnPMoMn Alaşımının Sıcak Presleme Karakteristiklerinin İncelenmesi

DUAL FAZLI ÇELİKLERDE MARTENZİT VE YÜKLEME HIZININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİ

MMT440 Çeliklerin Isıl İşlemi 5 Termomekanik İşlemler

Faz ( denge) diyagramları

MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ PROGRAMI

Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretilen Al-Si/B 4 C Kompozit Malzemenin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

Basma Zoru Altında Kırılan ve Kırılmayan Cu-Al-Be Şekil Hatırlama Alaşım Numunelerinin Özelliklerinin İncelenmesi

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

Prof. Dr. Yusuf ÖZÇATALBAŞ. Malzeme Seçimi/ 1

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

MEKANİK ALAŞIMLAMA/ÖĞÜTME YÖNTEMİYLE ZrO 2 TAKVİYELİ TİTANYUM BAZLI (EX-SİTU) METAL MATRİS KOMPOZİT MALZEMELERİN ÜRETİLMESİ VE KARAKTERİZASYONU

AA2014 ALÜMİNYUM ALAŞIMI INGOTUN İÇYAPISINA HOMOJENİZASYON SICAKLIĞININ ETKİSİ

Fe Cu Co Sn Matrisli Elmaslı Kesici Takımlara Ti ilavesinin Etkisi E. Çelik 1, M. Kaplan 2 ve S. İnci 3

T/M Yöntemiyle Üretilmiş Co Esaslı Co-Cr-Mo Alaşımlarının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerine Cr Oranının Etkisi

AA 2014 Al Matrisli B 4 C Parçacık Takviyeli Kompozitlerin Mikro Yapı ve Aşınma Davranışının Đncelenmesi

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

Alüminyum Köpük Üretiminde Ön Sinterleme ve Köpürtme Sıcaklığının Etkisi

DEMİR ESASLI TOZ METAL PARÇALARIN ELEKTRİK DİRENÇ KAYNAĞINDA OPTİMUM KAYNAK ŞARTLARININ BELİRLENMESİ

Gözenekli Titanyum ve Ti-6Al-4V Alaşımının Üretimi Ve Karakterizasyonu Yüksek Lisans Tezi, 2006, ODTÜ Prof. Dr. Şakir BOR

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Yüksek Lisans-Tezli İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ/MAKİNE FAKÜLTESİ 1969

ÇELİKLERİN VE DÖKME DEMİRLERİN MİKROYAPILARI

ALUMİX 431 TOZUNUN (AL7XXX) SOĞUK ve ILIK PRESLENMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

EŞ KANALLI AÇISAL PRESLEME (EKAP) YÖNTEMİ VE ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINA UYGULANMASI

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

SICAK PRES TASARIMI VE ELMASLI KESİCİ TAKIM ÜRETİMİ

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

BİLDİRİLER KİTABI MAKİNA-İMALAT TEKNOLOJİLERİ SEMPOZYUMU. Editör: Y. Doç. Dr. Mete KALYONCU EKİM 1999 KONYA.

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

FİZ 101 Fizik I Autumn 7. KİM 101 Kimya I Autumn 5. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine Giriş MSE 115. Autumn 4. İNG 101 Akademik İngilizce I Autumn 3

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Orjinal Adı: PHASE DIAGRAMS. Dersin Kodu: MME 2006

Ti-6Al-4V ve Ti-5Al 2.5Fe Alaşımlarının Toz Metalürji Yöntemiyle İmalatı ve Bazı Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 11 Yüksek sıcaklığa dayanıklı çelikler. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

İNTERMETALİKLERE GİRİŞ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Doç.Dr. Tarık Aydoğmuş

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

LEVON JOZEF ÇAPAN PROFESÖR

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Sol-jel Prosesleri Ders Notları

Technological Applied Sciences Status : Original Study ISSN: (NWSATAS) Received: June 2016 ID: A0102 Accepted: October 2016

Borlama İşleminde Kullanılan Bor Tozu Tane Boyutunun Kaplama Tabakası Üzerine Etkisi

SİLİSYUM ESASLI İNTERMETALİK BİLEŞİKLER

Transkript:

Teknik yazı ÖZET BAKIR BAZLI ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIM BİLEŞİMİNİN TOZ METALURJİSİ İLE ÜRETİM KOŞULLARININ İNCELENMESİ Barış GÖKCAN Fatma Gözde FIRTIN Özge Nur ÜNLÜ Burak ÖZKAL Bu çalışma kapsamında şekil hafıza özelliği gösterdiği literatür tarafından ortaya konmuş olan Cu-Al-Ni sisteminde seçilen 82.5% Cu - 13% Al - 4.5% Ni alaşım bileşiminin elemental tozlardan hareketle toz metalurjisi yaklaşımıyla ile üretilebilirliği incelenmiştir. Katı halde bileşimsel homojenizasyon amacıyla mekanik alaşımlama işlemi uygulanmıştır. Elde edilen tozların paketlenme davranışını tespit edebilmek amacıyla farklı presleme basınçlarında elde edilen numunelerin ham yoğunlukdeğerleri tespit edilmiştir. Numnele sinterleme davranışı düşey dilatometre kullanımıyla etüd edilmiş olup aynı koşullarda mekanik alaşımlama ve sinterleme işlemi yapılmış olmasına rağmen mikroyapısal gelişim açısından presleme basıncının Cu-Al-Ni sisteminin elemental tozlardan hareketle hazırlanmasında oldukça önemli olduğu tespit edilmiştir. GİRİŞ Daha üstün performans gösteren alternatif malzeme arayışları farklı platformlarda hız kaybetmeden devam ederken, malzeme bilimi ve teknolojisi üzerine kaydedilen eşzamanlı gelişmeler hayatımızı kolaylaştıran yenilikçi ürün formlarında karşımıza çıkmaya devam etmektedir. Şekil hafıza özelliği gösteren malzemelerde, gün geçtikçe daha fazla mühendislik sistemlere entegre edilmeye başlamıştır. Martenzit - östenitik faz dönüşümü ile mümkün kılınan ve sıcaklık, basınç gibi dış etkenler ile tetiklenen şekil hafıza özelliği, şeklen deforme olan bir malzemenin tek yönlü yahut iki yönlü hafıza özelliği olarak adlandırılan döngü sonucunda daha önceki şekline kısmen ya da tamamen dönebilmesi prensibine dayanmaktadır. Şekil hafıza özelliği ilk olarak Au-Cd sisteminde gözlenmiştir. Daha sonra In-Tl, Cu-Zn, Cu-Al- Ni, Fe-Mn-Si ve Ni-Ti sistemlerinde farklı malzemelerde yapılan tespitler ile, bu keşif diğer bilim insanları tarafından daha ileriye taşınmıştır [1]. Şekil hafızalı alaşımların birkaç mühim parametresi olup bunlardan en önemlileri histerisis aralığı ve martenzitik dönüşüm sıcaklığıdır. Özellikle uçak-uzay ve tıp alanlarında kullanılan söz konusu alaşımlar, günlük hayatımızda faydalandığımız bir çok ürünün içerisinde de karşımıza çıkabilmektedir [1-2]. Şekil hafızalı alaşımların gösterdikleri şekil hafıza etkisi ve süperelastisite martenzitik dönüşümler sayesinde belli sıcaklık aralıklarında gerçekleşir. Dolayısıyla bu sıcaklık aralıkları malzemenin kullanılacağı uygulama açısından oldukça önem arzetmektedir. Robotik, otomotiv ve uzay-havacılık endüstrileri başta olmak üzere bir çok mühendislik uygulama yüksek sıcaklıkta çalışabilecek şekil hafızalı alaşımlara ihtiyaç duymaktadır. Bu durumda düşük sıcaklık uygulamalarında oldukça popüler ve neredeyse alternatifsiz olan NiTi [3-4] yerine alternatif alaşım sistemlerinin araştırılması gündeme gelmektedir. Bu durumda difüzyonsuz dönüşüm olarak bilinen martenzit dönüşümlerin artan sıcaklığa bağlı olarak, kararlı fazın kısmen bozunması, yeniden kristalleşme ve toparlanma gibi difüzyon kontrollü süreçlerin ihmal edilemeyeceği sıcaklık aralıklarında gerçekleşeceğinden dolayı olayın daha da karmaşık bir hal alacağı unutulmamalıdır. Bu çalışma kapsamında seçilen Cu-Al-Ni alaşım sistemi Cu-Zn-Al ve NiTi alaşımlarına kıyasla sahip oldukları mukavemet değerleri ve geniş histerisis aralığında (-200 C< T < +200 C) [3] kullanılabilmeleri nedeniyle tercih edilebilmektedirler. Bununla birlikte Cu-Al-Ni tek kristal sistemlerinde iyi termomekanik özellikler elde edilmesine karşın [5], geleneksel yöntemlerle üretilen polikristal alaşımlarda gevreklik ana problem olup literatürde bu problemi aşmak için toz metalurjisi yöntemiyle üretim yaklaşımı önerilmiştir [6]. Literatürde ayrıca Cu-Zn-Al esaslı şekil hafızalı alaşımlarda kararlı ince tane yapısının toz metalurjisi yaklaşımıyla sağlanabileceği belirtilmiştir [6-7]. Son dönemde Cu-Al-Ni hafızalı alaşım sistemi üzerine gerçekleştirilen bilimsel çalışmalar; ilgili alaşımın mikro aktüatörlerde kullanımı için ince film formunda eldesini[8], mekanik alaşımlama sırasıda Sn ilavesinin faz dönüşüm karakteristikleri üzerine etkisini [9], Gd ilavesinin mikroyapı ve mekanik özellikler üzerine 32 Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLERİ ODASI Metalurji Sayı:182 Aralık 2016

etkisini [10], Gd ve Fe ilavesinin etkisini [11], nanoboyutlu CeO2 ilavesinin etkisini [12] ve seçici lazer sinterleme yaklaşımıyla sentezini[13] içermektedir. Toz metalurjisi, farklı değişkenler ile çalışılması durumunda aynı alaşım bileşimi için farklı mikroyapıların elde edilmesine olanak tanıyan bir yöntem olması dışında, farklı katkıların ve değişkenlerin etkilerinin nispeten az miktarda numune ile çalışılabilmesine olanak tanımaktadır. Bununla birlikte toz metalurjisinin bir takım dezavantajları da mevcut olup bu çalışma kapsamında Cu-Al-Ni sisteminde seçilen bir bileşiminin toz metalurjisi yaklaşımıyla hazırlanabilirliği incelenmiştir. DENEYSEL ÇALIŞMALAR sıkıştırılmaları sonrasında elde edilen ham yoğunlukları verilmiştir. Artan presleme basıncına bağlı olarak tozların paketlenme davranışında artış söz konusudur. Bununla birlikte presleme basıncının 400 MPa değerine ulaşmasından sonra artan basınca karşılık yoğunluk artışı göreceli olarak düşmektedir. Alaşım bileşimini oluşturan bileşenlerinin hepsinin sünek karakterli olduğu tozların, çalışılan presleme basınç aralığında alaşım teorik yoğunluğu referans alınarak hesaplanan relatif yoğunluklarının % 72 81 arasında olduğu tespit edilmiştir. Presleme basıncının 400 MPa değerinden 600 MPa değerine çıkarılmasına rağmen yoğunluk artışındaki artışın yaklaşık % 1 2 mertebesinde kalması nedeniyle sinterleme çalışmaları için 200 MPa ve 400 MPa da presenen numunelerin çalışılmasına karar verilmiştir. Teknik Yazı Elementel haldeki Cu (10 mm<), Al (44 mm<), ve Ni (44 mm<) teknik safiyetteki tozlar, hedef Cu - % 13 Al - % 4.5 Ni bileşimi teşkil edecek şekilde Pluslabs atmosfer kontrollü kapalı ortam kutusu içerisinde hassas terazi ile tartılarak numune kaplarına koyulmuştur. Tartımı yapılan tozlar turbula tipi karıştırıcı ile 30 dakika boyunca katı halde karıştırılarak homojen bir toz karışımı elde edilmiştir. Karıştırma işlemini takiben Fritsch Pulverisette gezegen öğütücü kullanılarak zirkonya toplar yardımıyla, toz ağırlığının top ağırlığına oranı 1:3 olacak şekilde ve etil alkolün içerisinde mekanik alaşımlama işlemlemine tabii tutulmuşlardır. Mekanik alaşımlama işlemi sonrasında tozlar etüvde kurutulmuşur. Tozların preslenebilirliği 200-600 MPa aralığında çalışılmış ve elde edilen bulgular ışığında numuneler 200 MPa ve 400 MPa basınç altında 12,7 mm çapında silindirik kalıp içinde sıkıştırılarak preslenmiştir. Presleme işleminin sonucunda numunelerin ham yoğunlukları tespit edilmiş ardından AnterTM Model 1161 düşey dilatometre ekipmanının kullanımıyla 1000 C de 1 saat ve 2 saat boyunca sinterlenmiştir. Sinterleme işlemi sırasında 0-500 C sıcaklıkları arasında Argon atmosferi kullanılıp ardından H2 atmosferine geçiş yapılmıştır. Numuneler sinterleme işleminin ardından karakterizasyon aşamalarına tabi tutulmuştur. Numunelerin mikroyapısal karakterizasyonunda optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskop destekli incelemeler gerçekleştirilmiştir. İncelemelerden önce ASTM B407-07 standardına uygun olarak hazırlanan numuneler, 5 g Fe, 50 ml HCl, ve 100 ml H2O çözeltisi ile 30 saniye boyunca dağlanmıştır [14]. KARAKTERİZASYON VE DEĞERLENDİRME Şekil 1 de 82.5% Cu - 13% Al - 4.5% Ni bileşiminde hazırlanan tozların farklı presleme basınçlarında Şekil 1: Tozların farklı presleme basınçlarında sıkıştırılmaları sonrasında elde edilen ham yoğunlukları. 200 MPa ve 400 MPa da preslenen numunelerin sinterlenmesi sırasındaki boyutsal değişimleri Şekil.2 de verilmiştir. Bu diyagramlardan görüleceği gibi çalışılan her iki presleme basıncı içinde yaklaşık olarak benzer bir boyutsal değişim döngüsü elde edilmiştir. Sinterleme işlemi sonucunda numune ilk boyutlarına göre kısmen büzülme olmasına rağmen bu davranış tüm sinterleme döngüsü boyunca lineer bir davranış göstermemektedir. Aksine numuneler özellikle 200 C üzerindeki sıcaklıklarda baskın hale gelen bir genleşme davranışı göstermektedir. Bu eğilim 200 MPa basınç altında preslenen numunede 200 C itibarı ile aktif hale gelirken 400 MPa da preslenen numunede 200 C ın biraz daha altında gözlenmektedir. Bu sıcaklıklar itibarıyla başlayan genleşme eğilimi artan sıcaklıkla devam etmektedir. Sinterleme işlemi sonucunda numunelerin görsel incelemelerinde ilk şekillerine kıyasla büyük bir değişiklik gözlenmemiş olup yapılan yoğunluk ölçümleri neticesinde 200 MPa basınç altında preslenen numunenin % 86,4, 400 MPa da preslenen numunenin ise Metalurji Sayı:182 Aralık 2016 Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLERİ ODASI 33

% 88,9 relatif yoğunluk değerlerine ulaştığı tespit edilmiştir. Sinterleme süresinin etkisin incelemek amacıyla özdeş numuneler aynı koşullarda 1 saat yerine 2 saat sinterlenmişlerdir. Bu durumda ilk duruma göre dikkati çeken bir yoğunluk artışı gözlenmemiştir. Şekil 2: 200 MPa (a) ve 400 MPa (b) altında preslenmiş numunelerin dilatometrik davranışı. 200 MPa ve 400 MPa da preslenen numunelerin sinterlenmesi sonrasındaki optik mikroskop kullanımıyla elde edilen mikroyapı görüntüleri Şekil 3 ve Şekil 4 de verilmiştir. Düşük büyütmelerde elde edilen görüntüler yoğunluk ölçümleri neticesinde ortaya çıkan porozite değerlerini doğrulamaktadır. Yüksek büyütmeler altında gerçekleştirilen incelemeler, seçilen presleme basıncının sadece tozların paketlenme davranışı üzerinde değil, sinterleme sırasındaki mikroyapısal gelişim üzerinde de oldukça etkili olduğunu ortaya koymaktadır. Mikroyapısal gelişimin daha detaylı ortaya konabilmesi için taramalı elektron mikroskobu (SEM), geri saçılan elektronlar (BE) modunda incelemeler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen görüntüler Şekil 5 ve Şekil 6 da verilmektedir. Bu görüntülerden 200 MPa da sinterlenen numune ile 400 MPa da preslenen numunenin mikroyapısal farklılığı daha açık olarak gözlenmektedir. (a) Şekil 3: 200 MPa altında preslenmiş numunenin optik misroskop görüntüleri (a)10x (b) 100x (b) 34 Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLERİ ODASI Metalurji Sayı:182 Aralık 2016

(a) Şekil 4: 400 MPa altında preslenmiş numunenin optik mikroskop görüntüleri (a)10x (b) 100x (b) Şekil 5: 200 MPa altında preslenmiş numunenin SEM görüntüsü (BEI-1000x) Şekil 6: 400 MPa altında preslenmiş numunenin SEM görüntüsü (BEI-1000x). SONUÇ Cu-Al-Ni üçlü sisteminin elemental tozlardan hareketle toz metalurjisi yaklaşımıyla hazırlanmasında uygulanan presleme basıncının artışına bağlı olarak beklenildiği şekilde ham yoğunluk değerlerinde artış gözlenmiştir. 400 MPa basınçta preslenen numunelerin sinterleme sonrasında daha yüksek yoğunlaşma gösterdiği bununla birlikte mikroyapıdaki porozitenin çalışılan koşullarda tam anlamıyla giderilemediği tespit edilmiştir. Bu durumun sinterleme aşamasında 200 C itibarıyla başlayan genleşme eğilimi ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Bununla birlikte aynı koşullarda mekanik alaşımlama ve sinterleme işlemi yapılmış olmasına elde edilen farklı mikroyapı detayları mikroyapı gelişimi açısından presleme basıncının oldukça önemli olduğuna işaret etmektedir. BİLGİLENDİRME Bu çalışma Barış Gökcan, Fatma Gözde Fırtın ve Özge Nur Ünlü nün Doç. Dr. Burak Özkal danışmanlığında 2015-2016 akademik yılında savundukları mezuniyet projesi kapsamında gerçekleştirilmiştir. Halihazırda Barış Gökcan, Friedrich- Alexander University Erlangen-Nürnberg de Advanced Materials and Processes yüksek lisans programında; Fatma Gözde Fırtın ve Özge Nur Ünlü ise Politecnico di Milano da Materials Engineering and Nanotechnology yüksek lisans programında eğitim hayatlarına devam etmektedirler. Metalurji Sayı:182 Aralık 2016 Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLERİ ODASI 35

KAYNAKLAR [1] K. Otsuka ve C. M. Wayman, Shape memory materials, Cambridge University Press (1998). [2] K. Otsuka ve X. Ren, Recent developments in the research of shape memory alloys, Intermetallics, 7 (1999) 511-528. [3] J. Ma, I. Karaman ve R. D. Noebe, High temperature shape memory alloys, International Materials Reviews, 55 (2 010) 257-315. [4] K. Yamauchi, I. Ohkata, K. Tsuchiya ve S. Miazaki, Shape memory and superelastic alloys, Woodhead Publishing Limited (2011). [5] C. Picornell, C., R. Rapacioli, J. Pons ve E. Cesari, Two way shape memory effect in Cu Al Ni single crystals, Materials Science and Engineering A, 273 275 (1999), 605 609. [6]. S. K. Vajpai, R. K. Dube, P. Chatterjee ve S. Sangal S. A novel powder metallurgy processing approach to prepare fine-grained Cu-Al-Ni shape-memory alloy strips from elemental powders, Metallurgical and Materials Transactions A, 43A (2012), 2484-2499. [7] S. Pourkhorshidi, N. Parvin, M. S. Kenevisi, M. Naeimi ve E. H. Khaniki, A study on the microstructure and properties of Cu-based shape memory alloy produced by hot extrusion of mechanically alloyed powders, Materials Science & Engineering A 556, (2012) 658 663. [8] M. J. Moran, A. M. Condo, F. Soldera, M. Sirena ve N. Haberkorn, Martensitic transformation in freestanding and supported Cu-Al-Ni thin films obtained at low deposition temperatures Materials Letters, 184 (2016), 177-180. [9] S. N. Saud, E. Hamzah ve T. Abbakar, Influence of tin additions on the phase-transformation characteristics of mechanical alloyed Cu-Al-Ni shape-memory alloy Metallurgical and Materials Transactions A, 47A (2016), 5242-5255. [10] X. Zhang, J. H. Sui, Q. S. Liu ve W. Cai, Effects of Gd addition on the microstructure, mechanical properties and shape memory effect of polycrystalline Cu-Al-Ni Shape Memory alloy Materials Letters, 180 (2016), 223-227. [11] X. Zhang ve Q. S. Liu ve diğerleri, Influence of alloying element addition on Cu-Al-Ni high-temperature shape memory alloy without second phase formation Acta Metallurgical Sinica-Eng Letters, 29 (2016), 884-888. [12] A. Pandey, A.K. Jain, S. Hussain, V. Sampath ve R Dasgupta, Effect of nano CeO2 addition on the microstructure and properties of a Cu-Al-Ni shape memory alloy, Metallurgical and Materials Transactions B, 47 (2016), 2205-2210. [13] I. Volyanski ve diğerleri, Layer-by-layer laser synthesis of Cu-Al-Ni intermetallic compounds and shape memory effect, Inorganic Materials, 52 (2016), 566-572. [14]. ASTM Standard B407-07, 2015, Standard practice for microetching metals and alloys, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, DOI: 10.1520/E0407-07R15E01, www.astm.org. 36 Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLERİ ODASI Metalurji Sayı:182 Aralık 2016