Effect of Different Heat Treatment Parameters on Microstructure and Mechanical Properties of CuZn30 and CuZn10 Brass Alloys Used in the Defense Industry

Yıl 2023, , 402 - 410, 31.12.2023

Uğur Çalıgülü , Doğan Bölükbaş , Nida Darcan

https://doi.org/10.29132/ijpas.1395901

Öz

In this study, CuZn30 and CuZn10 brass alloy materials used in ammunition production in the defense industry were prepared with different heat treatment parameters. The microstructures and mechanical properties of the prepared samples were examined. For CuZn30; Without heat treatment, annealing was done at 400°C and 670°C. CuZn10 brass alloy samples were examined in four groups with different properties, without heat treatment and after annealing at 400 °C, 600 °C and 650 °C. As a result of all the controls and examinations, the surface hardness of the CuZn30 brass alloy material was measured as 60-64 HV10 as a result of annealing at 670°C for 1 hour, and it was determined that it was most suitable for production in terms of its mechanical properties. As a result of annealing at 650°C for 1 hour, the surface hardness of the CuZn10 brass alloy material was measured as 55-60 HV5 and it was determined that it reached optimum values.

Anahtar Kelimeler

Defense industry, CuZn30, CuZn10, microstructure, mechanical properties

Etik Beyan

Bu makalenin daha önce herhangi bir yerde yayımlanmadığını ve makale yazım kurallarına uygun bir şekilde yazıldığını beyan ederim.

Savunma Sanayi’de Kullanılan CuZn30 ve CuZn10 Pirinç Alaşımlarına Uygulanan Farklı Isıl İşlem Parametrelerinin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi

Öz

Bu çalışmada savunma sanayide mühimmat üretiminde kullanılan CuZn30 ve CuZn10 pirinç alaşımlı malzemeler farklı ısıl işlem parametreleriyle hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelerin mikroyapıları ve mekanik özellikleri incelenmiştir. CuZn30 için; ısıl işlemsiz, 400°C ve 670°C’de tavlama işlemi yapılmıştır. CuZn10 pirinç alaşımlı numuneler ise ısıl işlemsiz, 400 °C, 600°C ve 650°C de tavlama işlemi uygulandıktan sonra farklı özelliklere sahip dört grup olarak incelenmiştir. Yapılan tüm kontrol ve incelemeler sonucunda CuZn30 pirinç alaşımlı malzemenin 670°C sıcaklıkta 1 saat tavlama sonucunda yüzey sertlikleri 60-64 HV10 olarak ölçülmüş ve mekanik özellikleri bakımından üretime en uygun hale geldiği tespit edilmiştir. CuZn10 pirinç alaşımlı malzemenin ise 650°C 1 saat tavlama sonucunda yüzey sertlikleri 55-60 HV5 olarak ölçülmüş ve optimum değerlere ulaştığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Savunma sanayii, CuZn30, CuZn10, mikroyapı, mekanik özellikler

Kaynakça

• Akgün, O. (2000). Pirinç Alaşımlarının Hazırlanmasında Flaksların Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• ASM Handbook (1990). Heat Treating. Vol 4, 10th Edition.
• Brady, G.S. (2009). Materials Handbook: An Encyclopedia For Purchasing Managers, Engineers, Executives And Foremen. McGraw-Hill Book Company INC, New York.
• Chandler, H. (1996). Heat Treaters Guide: Practices for Non Ferrous Alloys. ASM International The Materials Information Soceity, Ohio.
• Çakmak, D. ve Akyüz, B. (2022). CW724R Pirinç Malzemenin Tornalanmasında Yüzey Pürüzlülüğünü Etkileyen Faktörlerin Deneysel Optimizasyonu. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 791-798.
• Delikanlı, K., Engin, M. ve Tunç, O. (2021). Prizmatik Derin Çekme İşlemlerinde Farklı Malzemelere Uygulanan Tavlama İşleminin Biçimlendirilebilirliğe Etkisi. Teknik Bilimleri Dergisi, 11(2), 21-27.
• Ersümer, A. (1976). Bakır ve Alaşımlarının Dökümü ve Isıl İşlemleri. İstanbul Teknik Üniversitesi Matbaası.
• La Fontaine, A. ve Keast, V.J. (2006). Compositional Distributions in Classical and Lead-Free Brasses. Materials Characterization, 57, 424-429.
• Kahveci, Ö. (2014). Pirinç Küllerinin Pirometalurjik Değerlendirilmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Mindivan, H. (2001). Yüksek Mukavemetli Pirinçlerin Mikroyapı ve Aşınma Özelliklerine Isıl İşlemin Etkisi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Seungman, S. ve Kang, T. (2002). The Effects of Tin and Nickel on the Corrosion Behavior of 60Cu–40Zn Alloys. Journel of Alloys and Compounds, 335, 281-289.
• Şentürk, B.S. (2007). Pirinç Alaşımlarının Ekstrüzyonunda Meydana Gelen Üretim Hatalarının Tespiti, Nedenleri ve Çözüm Yolları. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
• Vilarinho, C., Davim, J.P., Soares, D., Castro, F. ve Barbosa, J. (2005). Influence of the Chemical Composition on the Machinability of Brasses. Journal of Materials Processing Technology, 170, 441-447.
• Yalçın, M. (2014). CuZn30 Pirincinin Mikro-Ekstrüzyon İşleminde Boyut Etkilerinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.