Toz Metalurjisi Yöntemi İle Üretilen Cu - %25 Cr Elektrik Kontak Malzemesinin Sinterleme Davranışlarının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, toz metalurjisi tekniği ile üretilen Cu - %25 Cr kontak malzemesinin sinterleme davranışları, krom tozunun içerdiği oksijen miktarı, sinterleme sıcaklığı, sinterleme süresi ve mikroyapısal özellikler gibi işlem değişkenlerine göre incelenmiştir. Ağırlıkça %74.5 Cu, %25 Cr ve %0.5 Ni içeren toz karışımının sıvı faz oluşum sıcaklığı DTA analizi ile belirlenmiştir. Cr metal tozlarının içerdikleri oksijen miktarı indirgenme işlemi ile 4500 ppm’den 200 ppm’e kadar azaltılmıştır. İçerdiği oksijen miktarı 200ppm olan Cr tozlarının kullanıldığı ağırlıkça %25 Cr, %74.5 Cu ve %0.5 Ni tozların içeren karışımdan hazırlanmış olan ön şekillendirilmiş numuneler, hidrojen atmosferinde 1090C’de bir saat süre ile sinterlenmiştir. Sinterlenmiş numunelerde, teorik yoğunluğun %98’i değerinde sinter yoğunluğu ile birlikte %39 IACS elektrik iletkenliği değeri elde edilmiştir. Karışıma ağırlıkça %0.5 lityum sterat katılmasıyla, %45 IACS elektrik iletkenliği değeri elde edilmiş ve sinter yoğunluğu ise teorik yoğunluğun %99’una yükselmiştir. Sinterlenmiş numunelerin çökelme sertleşmesi özellikleri elektrik iletkenliği ve sertlik değerlerinin ölçümü ile sistematik olarak incelenmiştir. 475 C’deki 6 saatlik yaşlandırma sonrasında, %50 oranında soğuk deformasyon uygulanmış numuneler en yüksek iletkenlik ( %55 IACS) ve sertlik (154 HV5) değerlerini göstermiştir.

In this study, the sintering behavior of Cu- 25 wt %Cr contact materials produced by powder metallurgy technique was investigated with the processing variables such as the oxygen content of chromium powders, sintering temperature, time and microstructural features. The temperature of liquid phase formation for the composition consisting of 74.5 % wt Cu, 25 wt %Cr and 0.5 wt %Ni was determined by using DTA technique. The oxygen content of the chromium powders was decreased from 4500 ppm to 200 ppm by the reduction treatments. The compact prepared the mixture consisting of 25 wt %Cr powders having 200 ppm oxygen content, 74.5 wt.% Cu and 0.5wt.%Ni was sintered in a hydrogen atmosphere at 1090 C for one hour. The sintered density was attained 98 % theoretical density with accomplishing an electrical conductivity of 39 %IACS. An addition of 0.5 w/o admixed lithium stearate, the sintered density increased to 99 % theoretical density with accomplishing an electrical conductivity of 45 % IACS. The precipitation hardened properties of the sintered samples have been investigated systematically by means of hardness testing, electrical conductivity measurement. The 50 % cold deformed samples exhibited maximum conductivity ( 55% IACS) and hardness (154 HV5) at 475 C for 6 hours.