Katılaşma sırasında döküm-kalıp ara yüzeyinde ısı transfer katsayısının incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METAL EĞİTİMİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NEŞET AKAR
Eş Danışman: HACI MEHMET ŞAHİN
Danışman: KADİR KOCATEPE
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Döküm yöntemlerinde metal/kalıp ara yüzeyindeki ısı transfer katsayısıdöküm parçada yapı ve mekanik özellikleri belirleyen katılaşma oranınıkontrol eden önemli bir faktördür. Metal/kalıp ara yüzeyindeki ısı transferkatsayısı zamana bağlıdır ve alaşım tipi, kalıp malzemesi ve yüzeypürüzlülüğü, kalıp ve döküm sıcaklıkları, katılaşma yönü, metalin çekmesi,kalıbın genleşmesi ve ara yüzeyde oluşan hava boşluğu gibi birçokparametrelerden etkilenir. Bu çalışmada ara yüzey ısı transfer katsayısınınkalıp yüzey pürüzlülüğü ve zamana göre değişiminin araştırılması ve yüzeypürüzlülüğüne bağlı ara yüzey ısı transfer mekanizmaların belirlenmesiamaçlanmıştır.Beş değişik yüzey pürüzlülüğüne sahip saf bakır ve sıcak iş takım çeliği(H13) soğutuculardan ve bu soğutuculara karşı yerçekimine ters yöndekatılaşan ötektik Al-Si döküm alaşımından zamana bağlı sıcaklıklarölçülmüştür. Döküm-kalıp ara yüzey ısı transfer katsayısı üzerine kalıpyüzey pürüzlülüğünün etkisini belirlemek için ölçülen sıcaklıklarkullanılmıştır. Soğutucuların makro ve mikro yapılar üzerine etkileriniaraştırmak amacıyla soğutucuya temas eden yüzeyler ve bu yüzeylere dikkesitlerde makroskobik ve mikroskobik incelemeler yapılmıştır. Dökümyüzeyinde deformasyon oluşumu soğutucu ve döküm parça yüzeyprofillerinden belirlenmiştir.24, 60, 280, 400 ve 2400 grit zımpara pürüzlüklerinde döküm-soğutucu arayüzey ısı transfer katsayısı ve kalıp yüzey pürüzlülüğü arasında ilişki tespitedilmiştir.Bu çalışmada aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir:1- 60, 280 ve 400 grit zımpara pürüzlülüklerinde ısı transfer katsayısı gritzımpara numarasının atmasıyla artmıştır.2- Isı transfer katsayısı 24 grit zımpara pürüzlülüğüne sahip saf bakır veH13 çelik soğutucuların her ikisinde de sıvı metalin soğutucuyüzeyindeki zımpara oyuklarının içine girmesinden dolayı 60, 280 ve400 grit zımpara pürüzlülüklerinden daha yüksek bulunmuştur.3- 2400 grit zımpara pürüzlülüğünde bakır soğutucu en düşük ısı transferkatsayısı üretirken H13 çelik soğutucu en yüksek ısı transfer katsayısısağlamış ve her iki döküm yüzeylerinde çok yoğun gaz boşluklarıoluştuğu gözlenmiştir.4- Bakır ve H13 çelik soğutuculara yapılan dökümlerde katılaşmayüzeylerde temasın olduğu pre-dentritik noktalardan başlamıştır.5- Dentritler H13 çelik soğutucu üzerine yapılan dökümlerde dökümyüzeyinde, bakır soğutucu üzerine yapılan dökümlerde ise arayüzeyden yaklaşık olarak 200 µm mesafede yönlenmiştir.6- H13 çelik soğutucuya temas eden döküm yüzeyinde birincil silisyumoluşmuştur.7- Soğutuculara temas eden ötektik bileşimindeki Al-Si döküm parçayüzeylerinde içbükey ve dışbükey deformasyon meydana gelmemiştir.