Demir esaslı T/M parçaların düşük frekanslı indüksiyonla sinterlenmesinde sürenin etkisi

Abstract

Bu çalışmada, toz metal parçaların düşük frekanslı indüksiyonla sinterlenmesinde sinterleme süresinin numunelerin mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında %3 Cu, % 0,5 Grafit ve yağlayıcı olarak %1 Kenolube içeren Högenas ASC 100.29 demir tozu kullanılmıştır. Toz karışımı 600 N/mm2 sabit basınç altında preste sıkıştırılmış ve 10x10x55 mm boyutunda numune haline getirilmiştir.Numuneler, karşılaştırma amacı ile elektrik direnç fırınında 30 dakika klasik yöntemle ve indüksiyonla sinterleme düzeneğinde 8,33; 15; 30 dakika sürelerle 1120°C'de sinterlenmiştir. İndüksiyonla sinterleme, numuneleri atmosferin olumsuz etkilerinden korumak amacıyla %10 hidrojen içeren Azot-Hidrojen gazı ortamında yapılmıştır.Numunelerin sinterlemeden önce ve sonra boyut, ağırlık ve yüzey pürüzlülüğü ölçümleri yapılmıştır. Sinterlenmiş numunelerin 3 nokta eğme deneyi ile maksimum gerilme ve çökme miktarları ölçülmüştür. Numunelerin sertlikleri belirlenmiş ve mikroyapıları incelenmiştir.İndüksiyonla 8,33 dakika sinterleme ile 30 dakika klasik sinterlemede elde edilen maksimum mukavemet ve çökme miktarlarından daha yüksek değerler elde edilmiştir. İndüksiyonla sinterleme süresi arttıkça bu değerlerin de arttığı belirlenmiştir. Mikroyapı incelemelerinde, klasik sinterlemeye benzer şekilde indüksiyonla sinterleme süresi arttıkça bakırın demir tozları arasında ve etrafında daha fazla ergidiği belirlenmiştir.Geliştirilen indüksiyonla sinterleme düzeneği toz metal numunelerin seri üretime uygun olarak sinterlenmesine imkan sağlamaktadır.

In this study, the effects of sintering time on mechanical properties of powder metal materials which sintered with low frequency were investigated. Hogenas ASC 100.29 iron powder (%3 Cu, %0,5 Graphite and %1 kenolube lubricant by weight) was used. Metal powder was pressed under 600 N/mm2 and 10X10X55 mm samples were formed.Samples were sintered with electric resistance furnace for 30 minutes and with induction sintering for 8,33, 15 and 30 minutes at 11200C to compare. Induction sintering was applied in %10H2 %90N2 atmosphere to protect samples from the negative effect of air.Dimension, weight and surface roughness measurement was applied to samples before and after sintering. Maximum stress and maximum strain of sintered samples are determined by three point bending test. Microhardness and microstructre of sintered samples were determined.It is defined that maximum stress and maximum strain of 8,33 minutes sintered samples with induction were higher than 30 minutes classical sintered samples with furnace and by increase of time, these values were increased. It was seen that with increasing time, copper melted better between and around iron powder.Developed induction sintering mechanism enables mass production sintering of powder metal samples.