Fe3Al (Fe-26Al) alaşımının difüzyon kaynağı
Diffusion welding of Fe3Al (Fe-26Al) alloy
- Tez No: 136642
- Danışmanlar: PROF. DR. REMZİ GÜRLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
IV ÖZET Fe-Al alaşımları düşük maliyete, düşük yoğunluğa, kolay üretilebilirliğe sahip olması ve yüksek sıcaklıklarda yüksek oksidasyon ve korozyon direnci sergilemesi nedeniyle, son yıllarda potansiyel uygulama malzemesi olarak geliştirilmeye çalışılmaktadır. Fe-Al alaşımlarının kaynaklanabilirliği üzerine yapılan çalışmaların az sayıda olması nedeniyle, bu alaşımların diftizyon kaynağı yöntemi ile birleştirilmesi düşünülmüştür. Bu çalışmada, Tübitak-Gebze'den temin edilen FesAl (Fe-26A1) alaşımı kullanılmıştır. Difüzyon kaynağı işlemi, 1075-1100 °C'de, 3,14 MPa basınçta, 60-360 dakika sürelerde vakum ortamında yapılmıştır. Numunelerin bir kısmı elektro-kaplamayla bakır ve demirle kaplanarak, diğer bir kısmı ise ara tabakasız olarak difüzyon kaynağı işlemine tabi tutulmuştur. Ara tabakasız numunelerde bağlanma sağlanamazken, bakır ve demir ara tabakalı numunelerde oldukça iyi bağlanma sağlanmıştır. Kaynak işleminden sonra, numuneler kaynak birleşme arayüzeyine dik olarak kesilip, birleşme arayüzeyinde SEM ve EDS analizi çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca, numunelerin kesme yüzeyleri de SEM, EDS ve X-ışını difraksiyon (XRD) çalışmaları ile karakterize edilmiştir. Mekanik test olarak, mikrosertlik ölçümü ve kesme testi uygulanmıştır. Yapılan SEM çalışmalarında, kaynaklı birleştirmelerde bağlanmanın iyi olduğu görülmüş ve EDS analizleri sonucunda kaynak süresindeki artışla atomların daha uzun mesafelere yayındığı tespit edilmiştir. X-ışını difraksiyonu sonucunda, bakır ara tabakalı numunelerde kopma yüzeylerinde Cu3Al esaslı faz ve FeAl fazı bulunurken, demir ara tabakalı numunelerde FeAl fazı bulunduğu tespit edilmiştir. Mikrosertlik deneyleri sonucunda, bakır ara tabakalı numunelerde kaynak süresindeki artışla, sertlik değerleri 325 Hv' den 395 Hv' ye artış gösterirken, demir ara tabakalı numunelerde ise sertlik değerlerinde dikkate değer değişim görülmemiştir. Kesme testi sonuçlarında en yüksek kesme mukavemeti değeri, demir ara tabakalı numunede 396,8 MPa olarak bulunmuştur. Bu değer orijinal FesAl alaşımının kesme mukavemetinin yaklaşık %86'sına karşılık gelmektedir. Bakır ve demir ara tabakalı numunelerde kesme mukavemeti değerlerinin kaynak süresinde artışla arttığı gözlenmiştir. Bakır ara tabakalı numunelerde kesme mukavemeti, süredeki artışla 109,3 MPa' dan 298,4 MPa yükselirken, demir ara tabakalı numunelerde 154 MPa'dan 396 MPa'a yükselmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Fe-Al alloys having low cost, low density and ease of production, good oxidation and corrosion resistance at high temperature, nowadays are potential structural materials for industry. Fe3Al (Fe-26A1) alloy was chosen because no diffusion welding studies on this alloy was found on the literature. In this study, the alloy of FeaAl (Fe-26A1) prepared in Tubitak-Gebze Research Centre was used. Diffusion welding process was performed at 1075 to 1 100 °C, 3.14 MPa pressure and for 60 to 360 minutes at vacuum atmosphere. For the diffusion welding process some of the samples were electroplated with copper and iron as the interlayer and rest of them treated without the interlayer. The samples that have no interlayer showed no bonding, but the copper and iron interlayered samples illustrated very good bonding. Following diffusion bonding, samples were cut and prepared metallographically for SEM and EDS studies. The surface of the samples after shear test were characterized by SEM, EDS and x-ray diffraction (XRD) techniques. Micro hardness and shear tests were applied as mechanical tests. SEM investigations displayed very good bonding between the matrix and the interlayer, and EDS analyses showed that atoms were diffused more deeper regions by the increase of the process time. According to x-ray analyses, samples with the copper interlayer, the CU3AI based and FeAl phases were observed at the shear surface and FeAl phase was detected at the shear surface at iron interlayered samples. Micro hardness tests showed that the hardness values increased from 325 Hv to 395 Hv by the increased process time, for samples with the copper interlayer. However, in the iron interlayered samples no considerable hardness value difference was observed. The shear test results showed the maximum shear strength value of 396.8 MPa which was 86 % of the shear strength value of the original FesAl alloy. Shear strength values were found to be increasing by the increasing bonding process time. The samples with copper interlayer, the shear strength values found increasing from 109.3 MPa to 298.4 MPa and in iron interlayered samples, from 154 MPa to 396 MPa.
Benzer Tezler
- Demir esaslı intermetalik malzemelerin mikrodalga sinterleme ile üretimi ve difüzyon kaynağı ile birleştirilmesi
The production of Fe-based intermetallics by microwave sintering and their diffusion bonding
MEHMET ÇAKMAKKAYA
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ TALAŞ
- Paslanmaz çelik, bakır kaplı çelik ve alüminyum saplamaların fe-al esaslı intermetaliklere saplama kaynağı yöntemi ile birleştirilmesi
Joining of stainless steel, copper coated steel, aluminium stud to fe-al based intermetallics by using stud welding method
SERHAT GÜLEÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ÇAKMAKKAYA
- Fe3Al1 metallerarası bileşiğinin borlanması
Boronizing of Fe3Al (Fe77Al23 and Fe72Al28) alloys
NEŞE ÖZTÜRK KÖRPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ GÜRLER
- Cr ve Y katkılı Fe-Al-W esaslı alaşımların mekanik ve yüksek sıcaklık gaz korozyonu özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and high temperature gas corrosion properties of Cr and Y added Fe-Al-W base alloys
NEŞE ÖZTÜRK KÖRPE
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ GÜRLER
- Corrosion and corrosion protection properties of binary Fe-Al alloys-intermetallics
İkili Fe-Al alaşımlarının-intermetaliklerinin korozyon ve korozyondan koruma özellikleri
BURCU EROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN