Krom alaşım elementinin bakır esaslı direnç kaynağı elektrod malzemesi özelliklerine etkisi

Abstract

Tüm dünyada ve Türkiye 'de, otomotiv, dayanıklı tüketim malları, makina imâlat, mutfak gereçleri, elektrik, inşaat ekipmanları gibi ana sanayi dallarında OKP, galvanizli ve paslanmaz saç parçaların birbirine direnç kaynağı ile kaynatılması direnç kaynağı elektrodu adı verilen yüksek iletkenlikli ve aşınma mukavemetli Cu - Cr - Zr (bakır - krom - zirkonyum) alaşımı malzeme ile gerçekleşmektedir. Direnç kaynağı, iş parçalarından geçen elektrik akımına karşı, iş parçalarının gösterdiği dirençten elde edilen ısı ve aynı zamanda basıncın uygulanmasıyla meydana gelen bir kaynak usulüdür. Bu çalışmada yapılan deneylerde C 18150 ASTM alaşım numaralı, bakır - krom - zirkonyum (Cu - Cr - Zr) alaşımı kullanılmıştır. Numunelerde Zr miktarı sabit tutulmuş (%0,06 Zr), Cr miktarı belli bir aralıkta (%0,6 - %0,85) değiştirilmiştir. Bu malzemelerin direnç kaynağı elektrodu üretim aşamalarından döküm, dövme ve ısıl işlem uygulanmış durumlarındaki numunelerle deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deneysel çalışmalarda, direnç kaynağı elektrodunun fonksiyonları ve maruz kalacağı şartlar gözönünde tutularak, mekanik deneyler (sertlik ve çekme deneyleri), ve elektriksel iletkenlik deneyi yapılmıştır. Bu deneylerin yapılış amacı hangi kimyasal bileşime sahip numunenin daha iyi direnç kaynağı elektrod malzemesi olabileceğinin belirlenmesidir. Bu çalışmaların sonucu olarak hem mekanik hem de elektriksel özellikler açısından en uygun alaşımın %0.72 Cr içeren Cu - Cr - Zr alaşımı olduğu sonucu ortaya çıkmıştır. Bir sonraki aşamada yaşlandırma ısıl işlem koşullarının optimizasyonu amacıyla yapılan deneyler sonucunda alaşımın 1000 °C ' da 2 saat tutularak çözeltiye alındıktan sonra suda su verilmesi ve daha sonra 500 °C sıcaklıkta 2 saat tavlanması koşunlarının en uygun olduğu saptanmıştır.

In the World and Turkey, in main sectors like automotive, durable goods, machine production, kitchen tools and architecture equipment a Cu - Cr - Zr (copper - chromium - zirconium) alloy having high electrical conductivity and wear resistance is used to weld galvanised and stainless steel parts using resistance welding which is a process wherein two or more parts are welded together by the combined use of heat and pressure. A Cu - Cr - Zr alloy material having the C 18150 ASTM alloy number is used as specimen. The specimens are in three different chemical compositions containing 0.6% Cr, 0.72% Cr and 0.85% Cr and in three different conditions such as cast, forged and heat treated. In experimental studies, first of all, mechanical tests (hardness and tension tests) and electrical conductivity tests are done. The purpose of these experiments is to determine which chemical composition will be the most suitable to be chosen for resistance welding electrode material. As a result of these experiments, the composition-containing %0.72 Cr is found to be the most suitable material in aspects of mechanical and electrical properties. The purpose of the heat treatment, which is done in the next stage, is to optimise the heat treatment conditions for the aforementioned material (%0.72 Cr containing alloy). Finally, the results of the heat treatment experiments states that the material should be solution treated, being held at 1000 °C for two hours and then quenched in water, after that aged at 500 °C for two hours.