Freze talaşlarından üretilen gözenekli çeliğin mekanik özelliklerine proses parametrelerinin etkisi


BEKÖZ N. , YELTEN A.

14. Uluslararası Malzeme Sempozyumu (IMSP’2012), Denizli, Türkiye, 10 - 12 October 2012, ss.564-570

  • Basıldığı Şehir: Denizli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayısı: ss.564-570

Özet

Çelik parçaların üretimi sırasında yarı mamulün işlenmesi oldukça fazla miktarda talaş formunda atığın oluşmasına neden olmaktadır. Söz konusu bu atık malzemelerin geri dönüşümü zordur. Dolayısıyla talaş atıklarının geri dönüşümünü sağlayabilecek bir metodun uygulanması yararlı olacaktır. Böylelikle metal kayıplarının önlenmesi sağlanacak, üretim maliyeti azaltılacak ve çevreye daha az atık bırakılmış olunacaktır.

Amacı bahsedilen doğrultuda olan bu çalışma, SAE 1040 çeliği freze hurdalarından toz metalurjisi yöntemiyle üretilen gözenekli çeliğin sinterleme prosesini tanımlamaktadır. Elde edilen gözenekli çeliğin mekanik ve mikroyapısal özellikleri üzerine sinterleme sıcaklığı ve zamanının etkisi araştırılmıştır. SAE 1040 çeliği freze hurdaları öncelikle etil alkol çözeltisi ile temizlenmiş ve sıcak parafin solüsyonuyla karıştırılmıştır; ardından silindirik kompaktlar haline getirebilmek için tek yönlü olarak 300 MPa basınçta preslenmiştir. Kompaktlar, parçalanmış amonyak atmosferi altında 1130 °C’de 30 ve 45 dakika; 1150 °C’de 30 dakika sinterlenmiştir. Sinterleme sıcaklığı ve süresinin artması ile çelik talaşları arasındaki bağlanma genellikle daha iyi olmakta ve numunelerin basma davranışı iyileşmektedir. Sinterleme sıcaklığının özellikler üzerine etkisi sinterleme süresinden daha baskındır.

Machining of the semi-finished products causes a considerable amount of chip form waste during the manufacturing process of the steel parts. Since recycling of these waste materials is difficult, it is important to develop a method for converting them into useful industrial components. In that way metal loss prevention will be provided, production costs will be reduced and less waste will be released to the environment.

The study here was carried out with this aim and describes the sintering process which is employed for fabrication of porous steel by powder metallurgy from SAE 1040 steel milling scraps. Effects of sintering temperature and time on the mechanical and microstructural properties of the produced porous steel were investigated. SAE 1040 steel milling scraps were firstly cleaned with ethyl alcohol solution and mixed with hot paraffin wax solution and then pressed uniaxially at 300 MPa in order to obtain cylindrical compacts. These compacts were sintered at 1130 °C for 30 and 45 minutes and at 1150 °C for 30 minutes under cracked ammonia atmosphere. As the sintering temperature and time increases, bonding between the steel chips during the sintering process usually enhances and compression behavior of the specimens improves. Effect of the sintering temperature is more prominent on the properties than the sintering time.