ÖN ALAŞIM + ÖN KARIŞIMLI ALUMIX 123 TOZUN SİNTERLEME VE ALAŞIMLAMA DAVRANIŞININ İNCELENMESİ

Creative Commons License

Özçatalbaş Y., Ayazgün I.

18th INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENGINEERING & NATURAL SCIENCES, Girne, Kıbrıs (Kktc), 25 - 29 Kasım 2025, ss.1877-1884, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Girne
  • Basıldığı Ülke: Kıbrıs (Kktc)
  • Sayfa Sayıları: ss.1877-1884
  • Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Ticari Alumix 123 tozu, kimyasal içerik bakımından dövme Al2014’e benzeyen alüminyum alaşımı metal tozudur. Bu toz, havacılık ve otomotiv endüstrisi başta olmak üzere imalat sektöründe kullanılan başlıca alaşımlardan biridir. Ancak üretim ve piyasaya arz sürecinde AlSiMg  ön alaşımlı metal tozları ile birlikte, Al+4,5Cu içeriği ile ön karışımlı toz olarak hazırlanır.  Bu durum ise gerek sinterleme veya gerekse sıcak presleme sürecinde Al-%4,5Cu alaşımının sağlanmasında bazı problemler oluşturabilmektedir. Bu çalışmada, Alumix 123 tozunun farklı sıkıştırma basınçlarında soğuk preslenmesi sonrası üç farklı sıcaklıklarda bir saat süre ile sinterlenmesi ile oluşan mikroyapılar ve alaşımlanabilme özelliği karakterize edilmiştir.  Optik ve taramalı elektron mikroskop  (SEM) çalışmaları ile üretilen toz metal (TM) parçaların mikroyapıları ve sinterlenebilirliği incelenmiştir. Özellikle ön karışımlı tozun oluşturduğu Al-Cu alaşımlama durumu ve oluşan fazlar, SEM-EDS analizleri ile incelenmiştir. Deney sonuçları göstermiştir ki, en yüksek sıkıştırma basıncında (500MPa) ve 570 °C sinterleme sıcaklığında en yüksek yoğunluk sağlanmıştır. Minimum sıkıştırma basıncı olan 300 MPa’da ve 500 °C sinter sıcaklığında ise minimum ham ve sinterleme sonrası yoğunluk sağlanmıştır.  Sinterleşme problemi ile oluşan gözeneklilik ve düşük sinterleme sıcaklığı Al4,5Cu alaşımlanma durumunu olumsuz etkilemiştir. En yüksek sıcaklık olan 640 °C’deki sinterleme işleminde ise yer yer bu Al-Cu konsantrsayon farklılıkları nedeniyle oluşan ötektik oran sebebiyle TM malzeme içinde kısmi sıvı fazların oluştuğu görülmüştür.

Anahtar kelimeler: Toz Metalurjisi, Alumix 123, Sinterlenebilirlik, Alaşımlama, Mikroyapı

Commercial Alumix 123 powder is an aluminum alloy metal powder similar in chemical composition to wrought Al2014. This powder is one of the primary alloys used in manufacturing, particularly in the aerospace and automotive industries. However, during the production and marketing processes, it is prepared as a premixed powder with an Al+4.5%Cu content, along with AlSiMg prealloyed metal powders. This can create some problems in obtaining the Al-4.5%Cu alloy during both the sintering and hot pressing processes. In this study, the microstructure and alloying properties of Alumix 123 powder were characterized by cold pressing under different compression pressures and sintering at three different temperatures for one hour. The microstructure and sinterability of the produced powder metal (PM) parts were investigated using optical and scanning electron microscope (SEM) studies. In particular, the Al-Cu alloying state of the premixed powder and the resulting phases were investigated by SEM-EDS analyses. Experimental results showed that the highest density was achieved at the highest compression pressure (500 MPa) and sintering temperature of 570 °C. The minimum density, both as-cast and after sintering, was achieved at the minimum compression pressure of 300 MPa and sintering temperature of 500 °C. The porosity resulting from the sintering problem and the low sintering temperature negatively affected the Al4.5Cu alloying process. However, during the sintering process at the highest temperature of 640 °C, partial liquid phases were observed to form within the PM material due to the eutectic ratio resulting from these Al-Cu concentration differences.

Keywords: Powder Metallurgy, Alumix 123, Sinterability, Alloying, Microstructure