Süper elastik özellik gösteren malzeme üretiminin deneysel araştırılması

Abstract

Süper plastik deformasyon yöntemi ile malzeme geometrik olarak şekillendirilerek çok ince tane boyutlarına ulaşılmaktadır. ECAP (Eş Kanallı Açısal Presleme ) prosesi bu yöntemlerden biri olup kesit alanı ve şekli değişmeksizin tekrarlı olarak malzemelerin şekillendirilmesinde kullanılmaktadır. Conform prosesi ise genel olarak tel üretiminde kullanılan sürekli bir ekstrüzyon yöntemidir.Bu çalışmada ticari saflıktaki alüminyum tellerin tane boyutunu mikron altı seviyelere indirerek mekanik dayanımları arttırmak amacıyla ECAP-Conform prosesi uygulanmıştır. Deneysel çalışmalar prosesin optimumum koşullarının belirlenmesiyle başlanmıştır. Belirlenen koşullardan sonra paso sayısı arttırılarak çalışmalara devam edilmiştir. Paso sayısı 11 olduğunda mikron altı tane boyutuna ulaşılmış, numunelerin ışık mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirim elektron mikroskobu (TEM) incelemeleri yapılmıştır. Paso sayısı daha da artırılmış ve 16 pasoda; sertlik değeri 30 HV'den 50 HV' ye, çekme dayanımı 74 MPa'dan 147 MPa'ya artırılmıştır.Ticari saflıktaki alüminyum numunelere EKAP-Conform sistemi kullanılarak yapılan deneysel çalışmalar sonucunda taneler mikron altı boyuta getirilmiş ve mekanik özelliklerde artış sağlanmıştır. Tane boyutu, yönteme, açıya, yağlamaya, hıza ve paso sayısına göre optimize edilerek yaklaşık 1µm'ye kadar küçültülmüştür.

Ultra-fine grain sizes of materials could be achieved by geometrical forming with severe plastic deformation method. Equal Channel Angular Pressing (ECAP) proses which was improved as one of the alternative methods is used to obtain continuously forming the materials without any change in shape and size. Generally Conform process, is used for the production of wire as a continuous extrusion method.Include in the scope of this study, ECAP ?Conform process was applied on commercial purity aluminum wires to obtain ultra fine grain size for achieving higher mechanical strength. Experimental studies started with determination of the optimum conditions of the process and contiunied with increassing the number of the passes. After 11 pass, submicron grain sizes were obtained and optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and transition electron microscopy (TEM) investments were done. Moreover, number of the passes were increased and at 16 passes both hardness and tensile strength values were increased from 30 HV to 50 HV and 74 MPa to 147 MPa.At the end of experimental studies which accomplished on commercial purity aluminum by using ECAP ? Conform system, grains were brought to sub micron size and mechanical properties were increased. Grain size was reduced nearly 1µm by optimizing the method, angle, lubricant, rate and the number of the pass.