Optimization of macrostructure in aluminium foams


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2003

Öğrenci: SERDAR TAN

Danışman: TAYFUR ÖZTÜRK

Özet:

Köpük oluşumu, Al ve Al- % 5 TiO2 sistemlerinde incelenmiştir. Bu amaçla toz metalurji yöntemi kullanılmış ve köpürtücü madde olarak TiH2 ilave edilmiştir. TiH2 % 0.6 oranında 20 µm ve 3 µm olmak üzere iki farklı boyutta kullanılmıştır. Yapılan çalışma, köpürmede sıkıştırma düzeyinin birinci derecede önemli olduğunu ve bu çalışmada kullanılan sıcak tokaçlama (400°C) yöntemi ile teorik yoğunluğa yakın değerlerin elde edilebileceğini göstermiştir. Sistemler için benzer akışkanlık değerleri hedeflenmiş ve bu amaçla saf aluminyum 675 ve 725°C , Al- %5 TiO2 750 ve 800°C sıcaklıklarında köpürtülmüşlerdir. Yapılan deneyler sonucunda, %180 miktarında köpürmenin mümkün olduğu gözlemlenmiştir. Al- %5 TiO2 sisteminde katı miktarının Al-Ti ve Al-TiO2 arasında gerçekleşen tepkimeler sonucu arttığı tespit edilmiştir. Metal köpüklerde gözenek oluşumunu ve gözenek büyüklüğünü inceleyen bir model geliştirilmiştir. Saf aluminyum için geliştirilen model, yüzey gerilimi nedeniyle belirli boyuttan küçük TiH2 tozlarının gözenek oluşturamayacağını öngörmektedir. 675°C ve 725°C için kritik TiH2 büyüklüklerinin 30 µm ve 6 µm olduğu belirlenmiştir. TiH2 boyutunun gözenek büyüklüğünü belirleyen en önemli değişken olduğu bulunmuştur. Geliştirilen model, büyüklüğü 16-50µm arasında olan TiH2 v tozlarının kullanılması ile aluminyum içersinde 1-4 mm boyutunda gözenekler elde edilmesi gerektiğini göstermektedir. Model küçük boyutta gözenek elde edilebilmesi için ince TiH2 tozlarının kullanılmasının ve yüksek sıcaklıklarda köpürtme yapılmasının gerekli olduğunu göstermiştir.