Gözenekli metalik malzeme üretiminde gözenek oranı ve küresellik arası ilişkinin incelenmesi

Creative Commons License

Beköz Üllen N., Karabulut G.

2nd International Eurasian Conference on Science, Engineering and Technology (EurasianSciEnTech 2020), 7 - 09 Ekim 2020, ss.467-472, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Sayfa Sayıları: ss.467-472
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa Adresli: Evet

Özet

Metalik köpükler; düşük yoğunluğa, bükülmeye karşı dirence, yüksek enerji sönümleme kabiliyetine, sesi emme özelliğine, düşük ısı ve elektrik iletkenliğine sahiptirler. Bu özelliklerinden dolayı köpüksü metaller; özellikle hafifliğin ve mukavemetin birlikte olmasının istendiği başta otomotiv sanayi olmak üzere, demir yolu taşımacılığı, gemi yapımı, havacılık, darbe ve ses absorblama, ısı değiştiriciler, filtreler, katalizör taşıyıcılar ve medikal sektörde kullanım alanına sahiptir. Enerji tüketiminin azalmasına olanak veren hafif yapılar aynı zamanda çevre duyarlılığı açısından da önemlidir. Köpüksü metallerin gösterdiği özellikler; gözenek oranına, şekline, dağılımına ve gözeneklerin birbirleriyle olan bağlantısına göre değişmekte ve çok farklı potansiyel kullanım alanları göstermektedir. Bu açıdan gözenek özelliklerinin çalışılması, bu malzemelerin kullanım potansiyeli açısından önemlidir. Bu çalışmada; ticari ismi Distaloy AB olan ön alaşımlı demir tozundan boşluk yapıcı kullanılarak toz metalurjisi yöntemiyle yüksek oranda gözenek içeren numuneler üretilerek gözenek oranı ve gözeneklerin küreselliği arasındaki ilişki incelenmiştir. Gözenek oluşturucu olarak; 710-1000 μm boyut dağılımına sahip düzensiz şekilli karbamit kullanılmıştır. Üretim karbamitin demir tozuyla karıştırılması, karışımın preslenmesi, karbamitin oda sıcaklığında suda çözündürülerek giderilmesi ve 1200 °C’de 1 saat sinterleme kademelerinden oluşmaktadır. Sinterlenmiş numunelerin toplam, açık ve kapalı gözenek oranları, Arşimet Yöntemi’ne göre hesaplanmıştır. Gözeneklerin küresellik (gözenek şekli) dağılımları Clemex Vision PE-4.0 görüntü analiz programı kullanılarak SEM görüntüleri üzerinde belirlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerin yoğunlukları 2,41-4,07 g/cm3 , toplam gözenek oranları %69,2-47,8 ve küresellik değerleri 0,59-0,52 aralığındadır. Gözenek miktarının artmasıyla küresel çap miktarı artarken küresellik değerinin azaldığı belirlenmiştir.

Metallic foams have specific properties such as low density, resistance to bending, high energy and sound absorption, low thermal and electrical conductivity. Due to these properties, metallic foams are used especially in the automotive industry where lightness and strength are required together as well as in railway and aviation industry, shipbuilding, impact and sound absorption, heat exchangers, filters, catalyst carriers and the medical sector. Lightweight structures that provide reduction of energy consumption are also important for environmentally friendly applications. The properties of metallic foams vary according to the pore ratio, shape, distribution and the connection types of the pores with each other and create much different potential for usage areas. In this respect, studying of the pore properties is important in terms of the potential use of these materials. In this study; Samples which has high porosity, was produce from pre-alloyed iron powder (trade name is Distaloy AB) and using space holder with using powder metallurgy method. Then, the relationship between the pore ratio and the sphericity of the pores were investigated. As a space holder; irregularly shaped carbamide with a size distribution of 710-1000 μm was used. The production consists of mixing the carbamide with iron powder, pressing, removing the carbamide by dissolving in water at room temperature and sintering for 1 hour at 1200°C. Total, open and closed pore ratios of sintered samples were calculated according to Archimedes Method. The sphericity (pore shape) distributions of the pores were determined on the SEM images using the Clemex Vision PE-4.0 image analysis program. The densities of the sintered samples are in the range of 2.41- 4.07 g / cm3, total porosity in the range of 69.2-47.8% and sphericity values in the range of 0.59-0.52. It was determined that as the amount of pore increased, the spherical diameter amount increased while the sphericity value decreased.