Toz Metalurjisi İle Üretilmiş Volfram Rodlardan Filmaşin Üretiminde Çalışma Koşullarının Optimizasyonu Ve Yapısal-mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Volfram, refrakter grubu metallerin en önemli üyesi olup, yüksek ergime sıcaklığının yanında diğer metallerden farklı olarak düşük buhar basıncına da sahiptir. 20. Yüzyıl başında volframın elektrik filamanı olarak kullanılabileceği keşfedilince önemi artmıştır. Volframın uzun mamül olarak üretiminde, şelit veya volframit cevherlerinden hareketle çok kademeli üretim yöntemleri ile elde edilen doplanmış volfram tozu kullanılmaktadır. Doplanmış volfram tozu “Toz Metalurjisi” tekniklerinden sırasıyla presleme ve sinterleme işlemleri sonucunda değişik geometrilere sahip rodlara dönüştürüldükten sonra, bu rodlar “Rotary Swager” (RS) adı verilen “Döner-Dövme-Cihazları” (DDC) ile dövülerek, sinter yapıdan kompakt metalik yapıya dönüştürülür ve aynı zamanda daha düşük çaplarda filmaşin üretimi sağlanır. Rodların dövülebilirliğini arttırmak ve nihai ürün özelliklerini iyileştirmek için ara kademede “İndüktif Tavlama” adı verilen yeniden kristalleşme tavlaması uygulanır. Filmaşin üretim koşullarının optimizasyonu sonraki kademe olan tel çekme işlemlerinin yapılabilirliğini doğrudan etkiler. Değişik alanlarda ileri teknoloji malzemesi olarak kullanılacak olan volfram telinin yüksek kalitede olma zorunluluğu nedeniyle dövme kademesinin çalışma koşullarının optimize edilmesi ve üretilen filmaşinin yapısal-mekanik özelliklerinin kontrolü çok önemlidir. Bu tez, toz metalurjisi ile üretilmiş volfram rodlardan filmaşin üretim koşullarının optimizasyonu için yapısal–mekanik özelliklerin incelenmesini kapsamaktadır. Bu bağlamda en uygun yapısal-mekanik özellikler seçilerek, bunlarla ilgili deney sonuçları karşılaştırmalı olarak ele alınmış ve üretim koşularının bu özellikler üzerindeki etkisi incelenerek, tel üretimi için gerekli olan tel taslağından istenen özelliklere göre bu koşullar en uygun hale getirilmiştir.

Tungsten is the most important member of the refractory metals, it has a high melting point and moreover unlikely the other metals it has a smaller vapor pressure. The importance of the tungsten had been developed with the discovery of usability of tungsten as an electric filament at the beginning of the 20th Century. In the production of tungsten as long products, doped tungsten powder is produced from scheelitte and wolframitte concentrate with a production process that is including so many steps. The doped tungsten powder converted into different geometries rods with the techniques of the powder metallurgy in the sequence of pressing and sintering. These tungsten rods are forged by a “Rotary-Forging-Machine” (RFM) named as “Rotary Swager” (RS) and the tungsten wire drafts are produced by this way. Intermediately, “Inductive Annealing” stage, named as recrystallization treatment, applied to rod to increasing the workability of the rod and improving the properties of the finished products. Optimization of the production parameters directly effect the accomplishment of the next stage, wire drawing process. Optimization of the production conditions of the forging stage and controlling the structural-mechanical properties of the wire draft must be done instantly because the usage of tungsten wire in different sectors as a high technology materials. This thesis, include the inspection of structural-mechanical properties for the optimization of the production conditions of tungsten wire drafts. In this scope for the appropriate structural-mechanical properties, the experimental results are compared and the effect of production conditions on these properties investigated.