Yüksek iletkenlikli bir bakır krom alaşımının metal rafinasyonu ile özelliklerinin geliştirilmesi

Abstract

YÜKSEK İLETKENLİKLİ BİR BAKIR-KROM ALAŞIMININ METAL RAFİNASYONU İLE ÖZELLİKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ Serdar SEVİK Anahtar Kelimeler : Yüksek İletken Bakır, Cu-Cr Alaşımı, Mekanik Özellikler, Deoksidasyon, Rafinasyon, Refrakter, Örtü Malzemesi, Deoksidasyon Elementi, Kalıp Örtü Malzemesi Özet : Özellikle otomotiv ve beyaz eşya sanayiindeki gelişmelere bağlı olarak kaynak malzemelerine duyulan ihtiyaç sürekli artarken aynı zamanda bu malzemelerin yüksek performans göstermesi beklenmektedir. Punta kaynak ucu veya kontaktör adı verilen elektrik ark kaynak elemanlarının iyi bir performans gösterebilmeleri için yüksek iletkenlik ve mekanik dayanım özelliğini bir arada taşıması gerekir. Bakır-krom alaşımından üretilen kontaktörlerin performansı, tamamen üretim koşullarındaki parametrelere bağlıdır. Bakır alaşımını oksidasyondan korumayı sağlayan bu parametreler doğru olarak seçilip uygulandığında yüksek iletkenlik ve mekanik dayanım bir arada sağlanır. Rafinasyon adı verilen bu işlemde malzeme seçimi ve uygulama sistematiği sonuçlara doğrudan etki etmektedir. Bu çalışmada, bakır-krom alaşımının en önemli rafinasyon parametreleri olan rafrakter malzeme, koruyucu örtü, deoksidasyon elementi ve kalıp örtü malzemesinin belirlenmesine yönelik deneyler yapılmıştır. Refrakter malzeme olarak alumina, spinel krom-magnezit ve nötral titanyumdioksit-magnezit refrakter, koruyucu örtü olarak kömür tozu, kömür tozu + florit, florit + kömür tozu ve florit, deoksidasyon elementi olarak fosfor, bor, magnezyum ve lityum, kalıpta koruyucu örtü olarak, kömür tozu, vermikülit ve kömür tozu + vermikülit kullanılmıştır. Optimum sonuç veren malzemeler ve bu malzemelere ait çalışma şartlan, endüstriyel şartlarda uygulanabilecek şekilde yorumlanmıştır. Böylece yüksek iletkenlik ve mekanik dayanımı bir arada sağlayan çalışma sistematiği son ürün elde edilebilecek özelliklerde ortaya konulmuştur.

IMPROVING THE PROPERTIES OF A fflGH-CONDUCTTVITY COPPER- CHROMIUM ALLOY VIA METAL REFINEMENT Serdar Sevik Key words: High-conductivity Copper, Cu-Cr Alloy, Mechanical Properties, Deoxidation, Refining, Deoxidation Element, Protective Cover. Abstract: Due to the innovations in automotive and durable household items the need and requirements for high performance welding materials have been increasing. In order to achieve a satisfactory performance in electric arc welding elements called spot-welding tips or contactors they must have both high conductivity and mechanical stability. The performance of contactors made from Cu-Cr alloys solely depends on their production parameters. Combination of high conductivity and mechanical stability can be obtained when correct parameters, aimed at protecting the copper alloy against oxidation, are employed. In this process called `refinement` selection of the material and process practice directly influences the results. In this study, experimental work was undertaken to determine the most important refinement parameters of Cu-Cr alloys, the types of the refractory material, protective flux cover, deoxidation element, and protective mould cover. As the refractory material alumina, spinel chromia-magnesia and neutral titanium dioxide- magnesia refractory material, as the protective flux cover coal powder, coal powder plus fluorite, fluorite+coal powder and fluorite, as the deoxidation element phosphorous, boron, magnesium and lithium, and as the protective mould cover coal powder, vermiculite, and coal powder plus vermiculite were used. The materials that gave the optimum results and the relevant process conditions have been discussed in terms of industrial applicability. Thus, the work practice that would give an end product having both high conductivity and mechanical stability has been described.