EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF P/M PARTS MANUFACTURING CONDITIONS USING AA2014 AND ELEMENTAL AL AND CU POWDERS

Year 2018, Volume: 6 Issue: 4, 701 - 706, 11.12.2018

Khawlah Noori Mahmood Al-obaıdı Remzi Varol

https://doi.org/10.21923/jesd.428183

Cited By: 1

Abstract

The purpose of the work is by comparing the mechanical tests results,
fracture surface analysis and metallographical studies of the samples obtained
from two different groups of powders (prealloyed, elementally formed AA2014),
trying to determine whether the values obtained by the use of elemental powder
can have sufficient mechanical properties as design material. Samples was
produced by using pre-alloyed (AA2014), elemental aluminum and copper powders
by classical powder metallurgy (PM) method. As the same proportion that AA2014
alloy contains, copper was added elementally to the commercial pure Aluminum
powder and cold compressing were performed in the cast. In the similar
conditions, blending and mixing operations were carried out to obtain similar
composition from pre-alloyed
(AA2014)
powders and elemental powders. In the sintering conditions, three different
temperatures (600˚C, 610˚C, 620˚C) were used and the sintering time kept constant
(30 mins) . At this stage, it is expected that the aluminum matrix will
dissolve Copper atoms to form solid solution. Metallographic studies carried out to examine
the realization of this aspect. As a result, aluminum and copper powders can be used in elemental form
instead of pre-alloyed AA2014 for a long die life.

Keywords

Powder metallurgy, Elemental Aluminum powder, Pre-alloyed AA2014, Sintering, Microstructure

AA2014 VE ELEMENTEL Al VE Cu TOZLARI KULLANILARAK T/M PARÇA İMALATI ŞARTLARININ DENEYSEL ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu
çalışmanın amacı, iki farklı AA2014 toz grubundan (önalaşımlı, elementel
formda)  elde edilen numunelerin mekanik
test sonuçları, kırık yüzey analizi ve metalografik çalışmalarını
karşılaştırarak, elementel tozun kullanımıyla elde edilen değerlerin tasarım
malzemesi olarak yeterli mekanik özelliklere sahip olup olmadığını belirlemeye
çalışmaktır. Ön alaşımlı (AA2014), elemental alüminyum ve bakır tozları
kullanılarak klasik toz metalurjisi (TM) yöntemiyle numuneler üretilmiştir.
AA2014 alaşımının içerdiği oran kadar, ticari saf Alüminyum tozuna bakır
eklenmiş ve dökümde soğuk presleme yapılmıştır. Benzer koşullarda, ön
alaşımlanmış (AA2014) tozlar ve element tozlarından benzer bir bileşim elde
etmek için harmanlama ve karıştırma işlemleri gerçekleştirilmiştir. Sinterleme
koşulları olarak, üç farklı sıcaklık (600°C, 610°C, 620°C) kullanılmış ve
sinterleme süresi sabit tutulmuştur (30 dakika). Bu aşamada, alüminyum
matriksinin katı çözeltiler oluşturmak için Bakır atomlarını çözmesi beklenir. Bu
durumun gerçekleşmesini incelemek için metalografik çalışmalar yapılmıştır.
Sonuç olarak, alüminyum ve bakır tozu, uzun bir kalıp ömrü için alaşımlı AA2014
yerine elemental olarak kullanılabilir.

Keywords

Toz Metalurjisi, Elemental Aluminyum Tozu, Ön-alaşımlı 2014, Sinterleme, Mekanik Özellikler

References

• Al-Obaidi, K.N.M., 2018. AA2014 ve Elementel Al ve Cu Tozları Kullanılarak T/M Parça İmalatı Şartlarının deneysel Araştırılması. Yüksek Lisans Tezi, 100s. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
• Anonymous, 2003. Big three eye lightweight PM con rods: Aluminium in the spotlight as automakers look for weight loss, Metal Pow. Rep., 58(10):26- 27, 2003.
• Dowson, G., Whittaker, D., 2008. Introduction to powder metallurgy, EPMA Press. Edwards, K.L., 2004. Strategic substitution of new materials for old: Applications in automotive product development. Mater. Design. 2004; 25:529- 533. Gökçe, A. , Fındık, F. , Kurt, A.O., 2011. Microstructural examination and properties of premixed Al–Cu–Mg powder metallurgy alloy. Material characterization 62 (2011) 730-735.
• Gökçe, A., 2013. Toz Metalurjisi Yöntemiyle Üretilen Al-Cu Alaşımlarının Mekanik Özelliklerinin Geliştirilmesi. Doktora Tezi, 248s. Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
• Hirsch, J., 2004. Automotive Trends in Aluminium- The European Perspective. Mater. Forum, 28:15- 23, 2004.
• Kang, S.-J.L., 2005. Sintering: Densification, Grain growth and Microstructure, Jorden Hill, Oxford, UK, 1st edition. Rudianto, H., Yang, S., Nam, K.W., Kim, Y.J., 2011. Mechanical Properties Of Al-14Si-2.5Cu-0.5Mg Aluminum-Silicon P/M Alloy. Rev. Adv. Mater. Sci. 28, 145-149.
• Waldman, J., 1986. Use of rapidly solidified aluminum alloys in land vehicles, rapidly solidified powder aluminum alloys. M. E. Fine and E. A. Starke, Jr., Eds., American Society for Testing and Materials, Philadelphia, ASTM STP, 890:39-43, 1986.