Demir esaslı intermetalik malzemelerin mikrodalga sinterleme ile üretimi ve difüzyon kaynağı ile birleştirilmesi

Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen endüstriyel parçalar düşük maliyete, düşük yoğunluğa ve kolay üretilebilme özelliğine sahiptir. Bununla birlikte yüksek sıcaklıklarda yüksek oksidasyon direnci sergilemektedir. Potansiyel uygulama malzemesi olarak Fe3Al ve FeAl intermetalik bileşikler üzerine yapılan çalışmalar üretim sürecinde yaşanan zorlukları en aza indirmeye yoğunlaşmaktadır. Toz metalurjisi yöntemiyle üretimin fizibilite edilmesi amacıyla, Fe-Al ve Fe-Al-Ti toz karışımları hem geleneksel ve hem de Mikrodalga sinterleme yöntemiyle üretilmesi ve ayrıca difüzyon kaynağı ile üretilen toz karışımlarının birleştirilmesi gerçekleştirilmiştir. Fe-Al ve Fe-Al-Ti toz karışımlarının özellikle Mikrodalga sinterleme ile üretimi üzerine yapılan çalışmaların olmaması bu çalışmanın orijinalliğine katkıda bulunmaktadır.Bu çalışmada Al 75?m, Ti ve Fe 45?m boyutunda >%99 saflıkta tozlar kullanılmıştır. Bu tozlardan değişik oranlarda Fe-26Al, Fe-30Al, Fe-33Al ve Fe-26Al-14Ti/16/20, Fe-30Al-14Ti/16/20, Fe-33Al-14Ti/16/20 homojen karışım sağlanarak bağlayıcı kullanmadan tek eksenli presleme yapılarak ham mukavemetleri sağlanmıştır. Numunelerin sinterlenmesi Mikrodalga ve geleneksel fırında, argon atmosferinde 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800 0C'de ve ayrıca vakum ortamında (kuarts tüp içerisinde) aynı sıcaklıklarda yapılmıştır. Sinterleme süreleri 0,5, 1 ve 1,5 saat olarak belirlenmiştir. Çok düşük sıcaklıklar ve çok yüksek sıcaklıklarda numunelerden beklenen performans elde edilememiştir. Bu yüzden bu çalışmada sıcaklık aralığı 550-650 0C arasında gerçekleştirilmiştir. Difüzyon kaynağı, 600 0C'de 3 MPa basınçta, 1 saat sürede vakum ortamında yapılmıştır. Numunelerin difüzyon kaynağında Cu aratabaka kullanılarak esas metalin mukavemetine yakın değerde birleşme sağlanmıştır.Sinterlenmiş numunelerin XRD ve SEM analizleri değerlendirilmiştir. Sinterleme sıcaklığına bağlı kesme mukavemeti ve sertlik değerleri ölçülmüştür. Difüzyon kaynak yöntemi ile birleştirilen numunelerin mikroyapı analizleri ve kesme mukavemeti ölçülmüştür. Numunelerin kesme mukavemet değerlerinin belirlenmesinde Iosepescu yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemle, sinterlenmiş numunelerde kesme mukavemet değerleri 70 MPa ve sinterleme işleminden sonra difüzyon kaynağı yapılmış numunelerde kesme mukavemet değerleri 55 MPa ölçülmüştür.Anahtar Kelimeler: Difüzyon Kaynağı, İntermetalik, Toz Metalurjisi, Sinterleme