Ti-6Al-4V alaşımında sinterleme sıcaklığının gözenek oluşumu ve mikroyapı üzerine etkisi

Effects of the sintering temperature on pore formation and microstructure of Ti-6Al-4V alloy

Özet

Toz metal parçalarda sinterleme sıcaklığı yoğunluk ve mekanik özellikleri etkilemektedir. Özellikle, Titanyum gibi pahalı malzemelerde istenilen özelliklere ulasmada, sinterleme sıcaklığı iyi belirlenmesi gerekir. Bu amaçla, Ti-6Al-4V alasımı elementel olarak hazırlanmıs ve % 85 ham yoğunluk baz alınarak 500 MPa sıkıstırma basıncı ile kalıp içerisinde preslenmistir. Sinterleme sıcaklığının gözenek olusumu, mikrosertlik ve mikroyapı üzerine etkisini arastırmak için, 1200 oC, 1300 oC ve 1400 oC üç farklı sıcaklıkta argon atmosferi ortamında tüp fırın içerisinde iki saat süre ile sinterleme yapılmıstır. imal edilen numuneler üzerinde, mikro yapı ve EDS analizleri ile birlikte mikro sertlik ölçümleri yapılmıstır. Sonuç olarak sinterleme sıcaklığı arttıkça sinter sonrası yoğunluk, microsertlikte artma, gözenek büyüklüğünde azalma gözlemlenmistir. 1300 oC sinterleme sıcaklığında belirgin Widmanstatten yapı dösümü tespit edilmistir. Ayrıca, bu alasım için 1400 oC sıcaklıkta sinterleme ile oksitlenme gözlemlenmistir.

Abstract

Sintering temperature effects density and mechanical properties in powder metallurgy parts. Especially, determination of sintering temperature in costly materials such titanium to obtain desirable properties is required. With this aim, Ti-6Al-4V alloy powders prepared elemental method was pressed at 500 MPa compacting pressure based 85% green density value. To investigate effect of sintering temperature on porous formation, micro hardness, and microstructure, green compacts were sintered at 1200 oC, 1300 oC, and 1400 oC temperatures inside tube furnace and argon atmosphere (%99,99 pure) with two hour. Microstructure and EDX analyses and micro hardness were carried out. Results showed that sintering density was increased with increasing of sintering temperature. On the other hand, pore size was decreased with increasing of sintering temperature. Optimal widmanstatten transformation in this alloy was realized at 1300 oC sintering temperature. Besides, oxidation was occurred at 1400 oC temperature for Ti-6Al-4V alloy