TR201808044T4 - İyi ısıl-biçimleme performansına sahip kurşunsuz kesilmesi-kolay korozyona dayanıklı pirinç alaşımı. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, alaşımlar teknik alanına aittir, spesifik olarak, korozyona dirençli bir pirinç alaşımı ile ilgilidir ve özellikle, mükemmel ısıl-biçimleme performansına sahip olan bir korozyona dirençli pirinç alaşımı ile ilgilidir.

Description

TEKNIK ALANI Mevcut bulus, alasimlar teknik alanina aittir, spesifik olarak, korozyona dirençli bir pirinç alasimi ile ilgilidir ve özellikle, mükemmel isil-biçimleme performansina sahip olan bir korozyona dirençli pirinç alasimi ile ilgilidir.

BULUSUN ALTYAPISI elde edilen mükemmel kesilebilirlik ve iyi korozyon direnci ve düsük maliyeti sayesinde, elektrik, mekanik, su tesisati ve benzeri gibi alanlarda önemli temel malzeme olarak kullanilmaktadir. Bununla birlikte, kursunlu pirinç, çevreyi kirletebilmekte ve üretim ve kullanim prosesinde insan sagligini tehdit edebilmektedir. US ve EU gibi gelismis ülkeler ve bölgeler, kursunlu ürünlerin üretimini, satisini ve kullanimini kademeli olarak yasaklamak için, mesela NSF-ANSI372, AB-1953, RoHS ve benzerleri gibi standartlari ve kararnameleri birbiri arkasindan kanunlastirmislardir.

Su anda, kesilebilirligi, esasen, Pb yerine Bi, Sb veya Si ikame etmek suretiyle elde eden ve ilimli baska elementler ilave etmek suretiyle pirinç alasiminin kapsamli performansini gelistiren kursunsuz pirinç üzerinde büyük miktarda arastirma yapilmistir.

Bununla birlikte, diger taraftan, Bi-pirincin zayif isil-biçimleme performansi, isil-biçimleme sirasinda kusurlara sebep olunmasini kolaylastirmaktadir ve kompleks ürünlerin kaliplanmasini zorlastirmaktadir ve Bi-pirincin kaynaklama performansi da düsüktür; diger taraftan, Bi nadir ve kiymetli bir metal oldugu için, Pb yerine Bi ikame edilmesi, endüstride büyük Ölçekte uygulanamamaktadir. Ilave olarak, valf gövdesi, yurtiçindeki ve yurtdisindaki pek çok demir imalatçisi tarafindan tedarik edilen Bi-pirinç çubuklar ile dövüldükten ve valf birlestirildikten sonra, çogu zaman, amonya dumani deneyinde çesitli çatlak dereceleri gösterilmektedir, çünkü montaj stresini bertaraf etmek için tavlamak elverissiz olmaktadir.

Yakin zamanlarda, kursunsuz, kesilmesi-kolay bir Sb-pirinç, yurtiçinde gelistirilmistir, fakat Sbinin kendisi toksiktir ve kullanim prosesinde Sb-pirinçten ayrilmasi çok kolaydir ve mesela Sb-pirinçten musluk, valf ve benzerleri gibi su ürünlerinin su içine Sb salim miktari, NSF testi ile test edilmektedir ve standardin belirledigi 0.6 ug/L'den çok daha fazladir, bu sebeple, çevre kirliligi ve insan sagligi tehdidi gibi gizli sorunlar mevcuttur ve söz konusu Sb-pirinç, su tesisati bilesenlerinde uygulanamamaktadir.

Si-pirinç, kursunsuz, kesilmesi-kolay pirinç üzerindeki arastirmalarin odagidir ve makul kolay bir Si-pirinç alasimi ve bunun imalat metodunu ifsa etmektedir, Si-pirincin kimyasal denge Zn ve katiskilar. Si-pirinç, iyi isil-biçimleme performansina ve kesilebilirlige, fakat zayif korozyon direncine, 'Özellikle de zayif stres korozyon direncine sahiptir, üretim denetimi gerekliliklerini karsilayamamaktadir ve imal edilen valflarin hepsi, amonya duman küçük miktarda Pbiye sahip olan kesilmesi-kolay bir pirinç alasimi ifsa etmektedir, bu pirinç sebeple, zayif sicak-çalisma performansina sahiptir ve kalip kompleks ürünlerine uygulanamamaktadir, fiili üretimde, kesintisiz kalip yapisini gelistirmek için genellikle sicak ekstrüksiyona ihtiyaç durulmaktadir, bu ise maliyet artisi ve kaynak israfi getirmektedir ve içeren inceltilmis taneli bir bakir temelli alasim dökümü ifsa etmektedir: agirlikça %69-88 dökümünün performansi, alasima inceltilmis Zr tanesi ilave edilmesi suretiyle gelistirilmektedir, fakat zirkonyum kaynagi nadir ve pahalidir ve diger taraftan, zirkonyumun, mesela oksijen ve sülfür gibi oksitleyioi maddeler ile birlesmesi, cüruf içine transfer olmasi ve kullanilamaz hale gelmesi çok kolaydir, bu ise atik malzemelerin eritilmesinde büyük zirkonyum kaybina ve alasimin zayif geri-dönüsebilirligine sebep olmaktadir. ifsa etmektedir. Bakir alasimi, %70 ila 83 Cu, %1 ila 5 Si ve baska matris-aktif Veri-sayfalari “Kupfer & Kupferlegierungen CuZn21Si3P (OF2286)”, ozel pirinç özellikler, direnç durumlari ve islemle ilgili verilerden bahsetmektedir.

BULUSUN 'OZETI Onceki teknige ait kusurlari bertaraf etmek amaciyla, mevcut bulus, mükemmel isil- biçimleme performansina sahip olan bir korozyona dayanikli pirinç alasimi tedarik etmektedir. Mevcut bulusa ait pirinç alasimi, iyi çok-amaçli performansa sahiptir ve su musluklari, valflar, boru ek-yerleri, elektronikler, otomobiller, makineler ve benzerleri gibi bilesenleri üretmek için kullanilabilmektedir.

Mevcut bulusun amaçlari, asagidaki teknik çözümler yoluyla elde edilmektedir.

Mevcut bulus, mükemmel isil-biçimleme performansina sahip olan, sunlari içeren bir korozyona dirençli pirinç alasimi tedarik etmektedir: agirlikça %74.5-76.5 Cu, agirlikça katiskilar.

Tercihen pirinç alasimi içindeki Cu içerigi: agirlikça %75-76'dir.

Tercihen pirinç alasimi içindeki Si içerigi: agirlikça %3.1-3.45dür.

Tercihen pirinç alasimi içindeki P içerigi: agirlikça %0.04-0.08'dir.

Tercihen, pirinç alasimi, ayrica, B, Ag, Ti ve RE'den olusan gruptan seçilen en az bir elementten agirlikça %0.001-0.01 içermektedir.

Tercihen, pirinç alasimi içindeki B, Ag, Ti ve RE içerigi, agirlikça %0.001-.0.005*dir.

Tercihen, pirinç alasimi, ayrica, Pb, Bi, Se ve Te'den olusan gruptan seçilen en az bir element içermektedir, Pb içerigi, agirlikça %0.01-O.25'dir, Bi içerigi agirlikça %0.01- Tercihen, pirinç alasimi ayrica Mn, Al, Sn ve Ni'den olusan gruptan seçilen en az bir elementten agirlikça %0.05-0.2 içermektedir.

Tercihen, pirinç alasimi ayrica, As ve Sbrden olusan gruptan seçilen en az bir elementten agirlikça %0.03-O.15 içermektedir.

Mevcut bulus, Cu içerigini agirlikça %74.5-76.55de kontrol etmek suretiyle korozyon problemini tamamen çözmektedir. Eger Cu içerigi, agirlikça %76.5'den fazla olursa, ürünlerin hammaddelerinin maliyetinin yükselmesine ve ürünlerin dövme performansinin azalmasina sebep olacaktir. Eger Cu içerigi agirlikça %74.5!den daha az olursa, alasimlarin mekanik özellikleri, 'özellikle uzama orani uygunsuz olacaktir. Kirilgan ve sert bir Si-y'on'unden zengin faz, mevcut bulusa ait alasim içine belirli bir miktar Si ilave edilmesi suretiyle olusturulabilmektedir ki bu bir çip kirilmasi rolü oynamaktadir ve bu sebeple, pirincin kesilebilirligini gelistirebilmektedir. Eger Si içerigi, agirlikça yüzde %3.5'den daha fazla ise, alasimin plastikligi azalacaktir, bu sebeple Si içeriginin, agirlikça %3.5,i asmasi tavsiye edilmemektedir ve eger Si içerigi agirlikça %3.0'dan az ise, kesilebilirlik ve dövülebilirlik arzu edilen sekilde olmayacaktir, bu sebeple, Si içeriginin agirlikça %3.0,dan az olmamasi gerekmektedir.

Fe ve P, mevcut bulusa ait alasim içine eszamanli olarak ilave edilmelidir. Fe ve Si, yüksek erime noktali bir Fe-Si bilesigi olusturabilmektedir, bu bilesik, matris içinde tanecikli bir formda düzgün bir sekilde dagitilmaktadir ki bu, Si-bakimindan zengin fazin, daha düzgün sekilde dagilmasini ve alasimin kesilebilirliginin ve isil-biçimleme performansinin desteklenmesini saglamaktadir; diger taraftan, Fe-Si bilesigi, sicak çalismada yeniden- kristallesme sirasinda tanecigin hizli büyümesini önleyebilmektedir ve dolayisiyla, alasimin isil-biçimleme performansini daha da gelistirmektedir. P de Si-bakimindan zengin fazin alasim içinde dagilimini gelistirebilmektedir ve isil-biçimleme performansini destekleyebilmektedir. Mevcut bulusta Fe ve P”nin eszamanli olarak ilave edilmesi suretiyle isil-biçimleme performansinin gelistirilmesi, Fe ve P*nin ayri ayri ilave edilmesi ile elde edilene göre daha üstün olmaktadir, Fe ve P'nin varligi, alasimin yapisini, iyi ve düzgün yapmaktadir ve dolayisiyla kesintisiz d'okümden sonra sicak ekstrüzyon olmaksizin uygulama gereksinimlerini karsilayabilen artmis mukavemet elde etmektedir.

Fe içeriginin agirlikça %O.11-O.2 araliginda kontrol edilmesi gerekmektedir ve P içeriginin, agirlikça %0.04-0.1O araliginda kontrol edilmesi gerekmektedir. Eger içerik alt sinirdan daha düsük olursa, isil-biçimleme performansi için gelisim belirgin olmayacaktir ve eger içerik, üst siniri asarsa, alasimin biçimlendirilebilirligi ve mekanik performansi azalacaktir.

Seçimli olarak B, Ag, Ti ve RE ilave edilmesi, tanecikleri deoksidize etmekte ve aritmaktadir ve sicak-çalisma performansini daha da gelistirmektedir. Agirlikça %0.01'den fazla olmayan bir ilave miktari tavsiye edilmektedir, eger miktar fazla yüksek olursa, alasim eriyiginin akiciligi azalacaktir.

Kesilmesi-kolay pirinç atik malzemelerinin geri-dönüsümün ve yeniden-kullaniminin piyasada yaygin olmasi dikkate alindiginda, Pb, Bi, Se ve Te, alasima ilave edilebilmektedir ki burada, Pb içerigi, agirlikça %0.01-025tdir, Bi içerigi, agirlikça %0.01- Mn, Ni ve Siiden olusan metaller-arasi bilesik, alasimin asinma direncini arttirabilmektedir ve Al da alasimin mukavemetini ve asinma direncini arttirabilmektedir. Sn ve Al ilave edilmesi, alasiminin mukavemetini ve asinma direncini arttirma amacini tasimaktadir.

Ilave olarak, bu alasim elementlerinin ilave edilmesi, alasimin stres korozyon direnci için de faydalidir. Bu alasim elementlerinin ilave miktari, agirlikça %0.05-0.2'dir, eger miktar çok düsük ise, asinma direncini arttirma etkisi belirgin olmayacaktir ve eger miktar, çok yüksek olursa, bu, mekanik performans için kötü olacaktir.

As ve Sb ilave edilmesi, çinkosuzlastirma korozyon direncini daha da arttirma amacina yöneliktir. As ve Sb ilave miktari, agirlikça %0.03-0.15'dir, eger miktar üst siniri asarsa, metalin salim miktari, kriterin ötesine geçecektir ve alasim, içme suyu temin sisteminin bilesenleri içinde kullanilmayacaktir.

Mevcut bulusa ait alasimin imalat metodu, sunlari içermektedir: yiginlama, eritme, yatay kesintisiz döküm, soyma ve sicak dövme ki burada, yatay kesintisiz döküm için sicaklik, alasimini imal etmek için süreç semasi, Sekil tide gösterilmektedir.

Onceki teknikteki kesilmesi-kolay kursunsuz pirinç, Si, AI, Ni, Mn, Sn, P ve benzerlerinin, Cu-Zn ikili sisteme ilave edilmesi suretiyle, kesilebilirligini ve korozyon direncini gelistirmektedir. Si, Fe ve P, mevcut bulusa ait çevresel pirinç içindeki ana ilave elemanlardir, Fe ve Si, yüksek bir erime noktasina sahip olan, matris içinde tanecikli biçimde düzgün bir sekilde dagitilan, SI-bakimindan zengin fazin dagilimini daha daginik ve düzgün yapan ve alasimin kesilebilirligini ve isil-biçimleme performansini tesvik eden bir Fe-Si bilesigi olusturabilmektedir, bu arada, Fe-Si bilesigi, sicak çalismada, tanecigin, yeniden-kristalizasyon sirasinda hizli büyümesini önleyebilmektedir ve dolayisiyla, alasimin isil-biçimleme performansini daha da gelistirmektedir. P ilave edilmesi, ayrica, alasim içinde Si-bakimindan zengin fazin dagilimini da gelistirebilmektedir ve isil- biçimleme performansini destekleyebilmektedir. Mevcut bulusta Fe ve P'nin eszamanli olarak ilave edilmesi suretiyle isil-biçimleme performansi için gelisme, Fe ve Prnin ayri ayri ilave edilmesi durumunda oldugundan daha üstün olmaktadir, alasimin isil-biçimleme performansi, dikkat çekici sekilde desteklenmektedir ve bu arada, mükemmel mekanik performans, kesilebilirlik ve korozyon direnci elde edilmektedir. Ikinci olarak, Si, Fe ve Pinin ilave edilmesinden sonra, alasimin sicak-çalisma performansini en yüksek derecede desteklemek amaciyla yapiyi daha fazla artirmak için, B, Ag, Ti ve RE seçimli olarak ilave edilmektedir. Mn, Al, Sn ve Ni'nin seçimli ilavesi, mükemmel isil-biçimleme performansina, yüksek mukavemete ve yüksek asinma direncine sahip olan korozyona dirençli bir alasim elde etmektedir. Ayrica yukaridaki alasim bazinda Pb, Bi, Se ve Ternin seçimli ilavesi, mükemmel isil-biçimleme performansina ve kesilebilirlige sahip olan, geri-dönüsüm ve yeniden-kullanim için elverisli olan bir alasim elde etmektedir. Sb ve Asinin seçimli ilavesi, mükemmel isil-biçimleme performansina ve çinkosuzlastirma korozyon direncine ve yüksek mukavemete ve asinma direncine sahip bir alasim elde etmektedir.

Spesifik olarak, önceki teknik ile karsilastirildiginda, mevcut bulusa uygun pirinç alasimi, en azindan asagidaki faydali etkilere sahiptir: Mevcut bulusa uygun olarak, Fe ve Prnin eszamanli olarak ilave edilmesiyle elde edilen alasim, iyi isil-biçimleme performansina sahiptir ve özellikle kompleks ürünleri kaliplamak için uygundur. Üretimin maliyeti azaltilmaktadir ve proses, ekstrüzyon ve yatay sürekli döküm külçeleri kullanan dogrudan sicak dövme olmadan basitlestirilmektedir.

Bir yapilanmada, mesela Pb, Cd ve benzerleri gibi toksik-olmayan elementler, mevcut bulusa uygun pirinç alasimi içine ilave edilmektedir, bu esnada, alasim elementlerinin su içine salim miktari, NSF/ANSI61-2008 standartlarini karsilamaktadir, bu sebeple, alasim, kursunsuz ve çevresel bir alasimdir. Bundan baska, alasim içinde çok küçük Pb miktarina izin verildigi için, atik malzemeler için geri dönüsüm problemi tamamen çözülmektedir.

Mevcut bulusa uygun pirinç alasimi, iyi kullanilabilirlige (mesela korozyon direnci, asinma direnci, mekanik performans ve benzerleri) ve isleme özelligine (mesela isil-biçimleme performansi, kesilebilirlik, kaynak performansi ve benzerleri) sahiptir, su musluklari, valflar, boru ek-yerleri, elektronikler, otomobiller ve benzerleri gibi bilesenlerin üretilmesinde kullanilabilmektedir ve döküm, dövme ve ekstrüde etme yoluyla, içme suyu temin sisteminin bilesenlerini, mesela su musluklari ve çesitli valflari üretmek için özellikle Mevcut bulusa uygun alasimin isil-biçimleme performansi, ham döküm Si-pirinç C69300, Bi-pirinç ve geleneksel Pb-pirinç C36000'den daha üstündür ve mevcut bulusa uygun alasim, ekstrüzyon olmaksizin, kompleks biçimlere sahip ürünler seklinde kaliplanabilmekte ve gereklilikleri karsilayabilmektedir ve dolayisiyla, pazar rekabeti için avantaj kazanmaktadir.

Mevcut bulusa uygun alasimin stres korozyon direnci ve çinkosuzlastirma korozyon direnci, Bi-pirinç, Pb-pirinç C36000 ve diger pirinç alasimlarindan dikkat çekici sekilde daha üstündür.

Mevcut bulusa uygun alasimin asinma direnci, ham döküm Si-pirinç C69300, Bi-pirinç ve geleneksel Pb-pirinç C36000'den dikkat çekici sekilde daha üstündür.

Mevcut bulusa uygun alasim, mükemmel kapsamli performansa sahiptir, bunun çip sekli ve bunun mekanik performansi, geleneksel Bi-pirinç ve Pb-pirinç C36000'den biraz daha fazladir. Bu arada, mevcut bulusa uygun elemanin toksik metal elementlerinin su içine salim miktari, NSF/ANSI61-2008 standartlarini karsilamaktadir ve alasim, çevre dostu bir malzeme olmaktadir. Bu sebeple, mevcut bulusa uygun alasim, daha kapsamli bir pazar uygulamasi beklentisine sahiptir. çiziMLERiN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1, mevcut bulusa uygun pirinç alasimini imal etmek için bir proses semasini göstermektedir.

YAPILANMALARIN DETAYLI AÇIKLAMASI Mevcut bulusa ait teknik çözümler, asagidaki örnekler ile daha fazla açiklanacaktir.

Ornekler Tablolar 1-4, mevcut bulusun örneklerine uygun alasimlarin kompozisyonlarini göstermektedir ki burada, mevcut bulusa uygun Alasim l'in spesifik örnekleri, Tablo 1*deki Alasimlar A01 ila A05'dir, mevcut bulusa uygun Alasim llrnin spesifik örnekleri, Tablo 2rdeki alasimlar BO1 ila BOSrdir, mevcut bulusa uygun Alasim lll'ün spesifik örnekleri, Tablo 3'deki Alasimlar 001 ila C04'd'ur, mevcut bulusa uygun Alasim lV*'un spesifik örnekleri, Tablo 4'deki Alasimlar DOI ila D04'dür ve Tablo 5, karsilastirma amaciyla kullanilan Alasimlar 1-11'in kompozisyonunu göstermektedir ki burada, karsilastirma için kullanilan Alasim 1, .Japan Sambo 069300 ile uyumludur ve karsilastirma için kullanilan Alasim 11, Alasim C36000 ile ayni kompozisyona sahiptir.

Hem mevcut bulusa uygun alasimlar hem de karsilastirma için kullanilan alasimlar, Sekil 1'de gösterilen prosese uygun ayni spesifikasyon ile eritme yoluyla yuvarlak çubuklar seklinde dökülmüstür. Spesifik preparasyon prosesi söyle idi: yiginlama, eritme, yatay kesintisiz döküm, soyma ve sicak dövme ki burada, yatay kesintisiz döküm için sicaklik, Yukaridaki örneklerin ve karsilastirma için kullanilan alasimlarin performans testi, asagida gerçeklestirilmektedir. Spesifik test ögeleri ve esaslari asagidaki gibidir: 1. Mekanik performans Alasimin mekanik performansi, GB/T228-2010ta uygun olarak test edilmistir, hem mevcut bulusa uygun alasimlar hem de karsilastirma için kullanilan alasimlar, 10 mm bir çapa sahip standart test numuneleri seklinde islenmistir ve germe testi, çesitli alasimlarin mekanik performansini test etmek için oda sicakliginda yürütülmüstür. Neticeler, Tablolar 6-10rda gösterilmistir. 2. Kesilebilirlik Mevcut bulusa uygun alasimlar ve karsilastirma için kullanilan alasimlar, 34 bir çapa sahip çubuklar seklinde islendikten sonra, 200 mm bir uzunluga sahip iliç paralel-numune, her bir alasimdan ayni kesici, kesme hizi ve besleme miktari kullanilarak kesilmistir. Kesici bir taraf 'üzerinde 2 mm. Mevcut bulusa uygun alasimlarin ve karsilastirma için kullanilan alasimlarin kesme direncini ölçmek ve çipleri toplamak için BUAA (Geijing University of Aeronautics and Astronautics) tarafindan gelistirilen “tiglama, vida açma, delme ve ögütme için evrensel kesme kuvveti test aleti (dinamometre)” kullanilmistir.

Her bir alasim çesidinin çipleri, GB/T 16461-1996*ya uygun olarak degerlendirilmistir ki burada, “0”, igne biçimli çiplerin ve birim çiplerin baslica oldugunu göstermistir, “O" subulat çipler olmaksizin ark kesmenin baslica oldugunu göstermistir, “”,A kisa konik spiral çiplerin belirmesini göstermistir ve “X” uzun konik spiral çiplerin belirmesini göstermistir.

Kesilebilirlik, kesme kuvvetinin degerine uygun olarak degerlendirilmistir, kabul görmüs iyi kesilebilirlige sahip olan C36000, standart olarak alinmistir, yani asagidaki formüle uygun X = (C36000iin kesme kuvveti / test edilen alasimin kesme kuvveti) X %100 Eger “X” 2 %85 ise, test edilen alasimin kesilebilirliginin mükemmel oldugu kabul edilecektir ve “O” ile gösterilecektir; eger %85 > “X" 2 %75 ise, test edilen alasimin kesilebilirliginin orta halli oldugu kabul edilecektir ve “O” ile gösterilecektir; eger %75 > “X” 2 %65 ise, test edilen alasimin kesilebilirligi, genel olarak kabul edilecektir ve “A” ile gösterilecektir; eger “X" < %65 ise, test edilen alasimin kesilebilirliginin zayif oldugu kabul edilecektir ve “X” ile gösterilecektir. Spesifik neticeler Tablolar 6-1 Orda gösterilmistir. 3. Çinkosuzlastirma korozyon direnci Çinkosuzlastirma testi, GB/T 10119-2008'e göre yürütülmüst'ür, mevcut bulusa uygun alasimlardan ve karsilastirma için kullanilan alasimlardan yapilan çubugun farkli parçalarinin kesilmesi suretiyle, 10 mm x 10 mm kesitsel boyuta sahip 'üç paralel-numune elde edilmistir. Dösenen test numuneleri, korozyon için 24 saat boyunca sabit sicaklikta bakir klorür solüsyonu içine yerlestirilmistir, daha sonra, numuneler, dilimler halinde kesilmistir ve metalografik modeller haline getirilmistir. Elektron metalografik mikroskop altinda gözlem yapilmistir ve çinkosuzlastirma tabakasinin ortalama derinligi kalibre edilmistir. Neticeler Tablolar 6-1 Orda gösterilmistir. 4. Stres korozyon direnci Test Malzemeleri: mevcut bulusa uygun alasimlardan ve karsilastirma için kullanilan alasimlardan islenen çubuklar, dövme yoluyla kaliplama ürünleri: 1/2 inç boyuta sahip açili Harici yükleme modu: giris agzi/çikis agzi, birlesme ek-yeri ile yüklenmistir ve tork, 90 Nm montaj 'ürünlerinin stresi, tavlama olmaksizin bertaraf edilmistir.

Test kosullari: %147Iük bir konsantrasyona sahip amonya.

Süre: 8 saat.

Karara varma metodu: 15xbüyütmede amonya ile dumanlanmis test numunelerinin yüzeyinin gözlemlenmesi.

Amonya ile 8 saat boyunca dumanlandiktan sonra, test numuneleri disari çikarilmistir ve su ile yikanarak temizlenmistir, bunlarin yüzeyi üzerindeki korozyon ürünleri, oda sicakliginda %5 sülfürik asit solüsyonu ile yikanmistir ve su ile durulanmistir ve daha sonra üfleyerek-kurutulmustur. Amonya ile dumanlanan yüzeyler, çatlaklarin olusup olusmadigini görmek Için 15x büyütmede gözlemlenmistir. Eger yüzey üzerinde çatlaklar yok ise ve korozyon tabakasi belirgin degilse ve renk parlak ise, “0” olarak gösterilecektir.

Eger yüzey üzerinde belirgin çatlak yok ise ve korozyon tabakasi belirgin ise, “0” olarak gösterilecektir. Eger yüzey üzerinde ince çatlaklar var ise, “A” olarak gösterilecektir. Eger yüzey üzerinde belirgin çatlaklar var ise, “X” olarak gösterilecektir. Neticeler, Tablolar 6- :da gösterilmistir.

. Sicak-çalisma performansi 40 mm uzunluga (yükseklige) sahip bir test numunesi, 29 mm bir çapa sahip yatay kesintisiz döküm çubuklardan kesilmek suretiyle elde edilmistir, sicak dövme yoluyla eksenel sikistirma deformasyonu, 680 C ve 750 °C sicaklik altin da yürütülmüstür, çatlaklarin meydana gelmesi, asagidaki çökertme orani kullanilarak gözlemlenmistir, Tablolar 1-4*deki alasimlarin ve karsilastirma için kullanilan Alasimlar 1-8'in sicak dövme performansi degerlendirilmistir. çökertme orani (%) = [(40-h)/40] x %100 (h, sicak çökertmeden sonra test numunesinin yüksekligini temsil etmektedir).

Eger dövme için test numunesinin yüzeyi, çatlak olmaksizin pürüzsüz ve temiz ise, bunun mükemmel oldugu kabul edilecektir ve “0" olarak gösterilecektir. Eger test numunesinin yüzeyi, belirgin çatlaklar olmaksizin nispeten pürüzlü ise, iyi olarak kabul edilecektir ve “A” olarak gösterilecektir. Eger test numunesinin yüzeyi üzerinde görsel çatlaklar var ise, “X” olarak gösterilecektir. Neticeler, Tablolar 11-15ide gösterilmistir.

Mevcut bulusa uygun alasimlar için ve karsilastirma için kullanilan alasimlar için metallerin su içine salim miktari, NSF/ANSI 61-2008 standardina uygun olarak ölçülmüstür, deney numuneleri, çubuklardan dövülmüs ve olusturulmus valflardir, saptama aleti, endüktif olarak eslesmis plazma kütle spektrometre (Varian 820-MS Icp. Mass Spectrometer) idi, zaman 19 gün sürmüstür ve saptama neticeleri Tablo 16'da gösterilmistir. 7. Asinma direnci için test metodu) uygun olarak yürütülmüstür, üst test numunesi olarak 45# çelik kullanilmistir, Tablolar 1-5rdeki alasimlar, 30 mm bir çapa sahip halka test numuneleri (alt test numunesi) haline getirilmistir, merkez deligin çapi 16 mm idi ve uzunluk (yükseklik) 10 mm idi. Test numuneleri. genel mekanik yaglama yagi ile düzgün bir sekilde yaglanmistir, asinma deneyi, yaklasik 180 r/dk bir sabit döner hiz ile 90 N deney basinci altinda yürütülmüstür, asinma zamani 30 dakikaya ulastiginda, test numuneleri asagi indirilmis, yikanmis ve kurutulmustur, bundan sonra agirligi ölçülmüs, test numunelerinin asinmadan önceki ve sonraki agirlik degisimleri karsilastirilmistir, bakiniz Tablolar 17-18, asinmadan sonraki agirlik kaybi ne kadar az ise, alasimin asinma direnci 0 kadar iyi olmustur.

Tablo 1. Mevcut bulusa uygun Alasim Itin kompozisyonu (agirlikça %) Alasim Cu Si Fe P B Ag Ti RE Zn Tablo 2. Mevcut bulusa uygun Alasim ll'nin kompozisyonu (agirlikça %) Alasim Cu Si Fe P Pb Bi Se Te B Zn Tablo 3. Mevcut bulusa uygun Alasim III“ün kompozisyonu (agirlikça %) Alasim Cu Si Fe P Mn Al Sn Ni B Ag RE Zn Tablo 4. Mevcut bulusa uygun Alasim IVi'L'in kompozisyonu (agirlikça %) Alasim Cu Si Fe P Mn Al B Ag As Sb Zn Tablo 5. Karsilastirma için kullanilan alasimlarin kompozisyonu (agirlikça %) Karsilastirma için kullanilan Cu Si Fe P Mn Al Sn B Pb Bi Zn alasimlar 11 61.25 2.75 denge Tablo 6. Mevcut bulusa uygun Alasim liin çinkosuzlastirma korozyon direnci, mekanik performansi, kesilebilirligi ve stres korozyon direnci Alasim Çinkosuzlastirma Mekanik Ozellikler Çip Kesilebilirlik Stres numaralari tabakasinin sekli korozyon ortalama derinligi Çekme Uzama direnci /pm direnci oranI/% Özemgi AO1 <50 450 26 O 0 Tablo 7. Mevcut bulusa uygun Alasim ll'nin çinkosuzlastirma korozyon direnci, mekanik performansi, kesilebilirligi ve stres korozyon direnci Alasim Çinkosuzlastirma Mekanik Ozellikler Çip Kesilebilirlik Stres numaralari tabakasinin Çekme Uzama sekli korozyon ortalama derinligi direnci 0rani/% direnci /um /Mpa özelligi BO1 <50 483 22 O 0 O Tablo 8. Mevcut bulusa uygun Alasim III'Ün çinkosuzlastirma korozyon direnci, mekanik performansi, kesilebilirligi ve stres korozyon direnci Alasim Çinkosuzlastirma Mekanik Ozellikler Çip Kesilebilirlik Stres numaralari tabakasinin Çekme Uzama sekli korozyon ortalama derinligi direnci orani/% direnci /um /Mpa özelligi CO3 <3O 458 23 O 0 O Tablo 9. Mevcut bulusa uygun Alasim lVi'in çinkosuzlastirma korozyon direnci, mekanik performansi, kesilebilirligi ve stres korozyon direnci Alasim Çinkosuzlastirma Mekanik Ozellikler Çip Kesilebilirlik Stres numaralari tabakasinin Çekme Uzama sekli korozyon ortalama derinligi direnci orani/% direnci /pm /Mpa özelligi Tablo 10. Karsilastirma için kullanilan alasimlarin çinkosuzlastirma korozyon direnci, mekanik performansi, kesilebilirligi ve stres korozyon direnci Karsilastirma Çinkosuzlastirma Mekanik Ozellikler Çip Kesilebilirlik Stres için tabakasinin Çekme Uzama sekli korozyon kullanilan ortalama derinligi direnci 0rani/% direnci alasimlar /um /Mpa özelligi 1 <50 465 30 O 0 O 2 <1O 358 35 0 A 0 3 <1OO 454 12 0 0 A 4 <1OO 471 15 O 0 O <100 322 38 A A A 6 <1OO 552 16 O 0 O 7 <20 460 11 O 0 O Yukaridaki neticelerden mevcut bulusa uygun Alasimlar I, II ve Illtdeki çinkosuzlastirma tabakasinin ortalama derinliginin, 100 um'den daha az oldugu görülebilmektedir ki bunlar, karsilastirma için kullanilan Alasimlar 8-11 ve karsilastirma için kullanilan Alasim 1'den daha üstündür. Mevcut bulusa uygun Alasim IV'ün çinkosuzlastirma korozyon direnci, çinkosuzlastirma korozyon direnci, çinkosuzlastirma tabakasinin 10 um bir ortalama derinligi ile mükemmeldir ki bu, sanki hiç çinkosuzlastirma korozyonu meydana gelmemis gibi kabul edilebilmektedir ve alasim, hafifçe asidik su veya yüksek konsantrasyonlu klor'ur tuzlari durumlari için özellikle uygundur.

Mevcut bulusa uygun alasimlarin çekme direnci, karsilastirma için Alasimlar 2, 5 ve 10'dan daha yüksektir ve bunun uzama orani, karsilastirma için kullanilan Alasimlar 3, 4, 6, 7 ve 8tden daha yüksektir. Mevcut bulusa uygun alasimlarin çip sekli ve kesilebilirligi, karsilastirma için Alasim 1 ile mukayese edilebilir ve Alasim &den daha üstünd'ur. Mevcut bulusa uygun alasimlarin stres korozyon direnci, karsilastirma için kullanilan Alasimlar 10 ve 11Jden dikkat çekici bir sekilde daha üstünd'ur. Netice olarak, mevcut bulusa uygun alasimlar, uygulama gerekliligini daha iyi karsilayabilen mükemmel mekanik performansa, kesilebilirlige, çinkosuzlastirma korozyon direncine ve stres korozyon direncine sahiptir.

Tablo 11. Mevcut bulusa uygun Alasim lrin sicak dövme performansi için test neticesi.

AO1 0 0 0 A 0 O 0 O A02 0 O 0 A 0 0 0 A A03 0 O 0 A 0 0 O 0 AO4 0 0 A A 0 O 0 A A05 0 0 A A 0 0 O 0 Tablo 12. Mevcut bulusa uygun Alasim ll'nin sicak dövme performansinin test neticesi 801 0 O 0 A 0 0 0 A B02 0 0 A X 0 0 A X B04 0 O 0 A 0 0 0 A Tablo 13. Mevcut bulusa uygun Alasim lll*'ün sicak dövme performansinin test neticesi C01 0 0 A A 0 0 0 A 003 0 0 A A 0 0 0 A CO4 0 0 A X 0 0 A A Test 14. Mevcut bulusa uygun Alasim IVr'un sicak dövme performansi için test neticesi DO1 0 O 0 A 0 0 0 A D02 0 0 0 A 0 0 0 A D03 0 0 0 A 0 O 0 0 D04 0 0 0 A 0 0 O 0 Tablo 15. Karsilastirma için kullanilan sicak dövme performansinin test neticesi Karsilastirma Sicak dövme performansi için kullanilan Çökertme orani (%), , 750 °C 1 O 0 A X 0 A X X 2 0 A A X 0 A X X 3 O 0 0 X 0 0 A X 4 O 0 0 A 0 A A X 0 X X X 0 X X X 6 A X X X 0 A X X 7 0 O 0 A 0 A X X 8 O 0 A X 0 0 X X 9 O 0 0 A 0 0 A X A X X X X X X X 11 O 0 0 A 0 0 A A Veriler, ayni dövme sicakliginda, mevcut bulusa uygun alasimlarin çökertme oraninin, karsilastirma için kullanilan Alasimlar 1-8 ve 10idan dikkat çekici sekilde daha yüksek oldugunu ve Alasim 11'den daha düsük olmadigini göstermektedir. Mevcut bulusa uygun alasimlarin, daha mükemmel sicak dövme performansina sahip oldugu ve kompleks sekilli kaliplama 'ürünleri için daha uygun oldugu ve dolayisiyla pazar rekabetinde büyük avantaja sahip oldugu görülebilmektedir.

Tablo 16. Test edilen alasimlarin metallerinin su içine salimi için test neticesi Test edilen Pb Sb Mn Cu Zn Digerleri (pg/L) ementler (ug/L) (ug/L) (ug/L) (Mg/L) (ug/L) Sn, Se, Te, Ti, AS, Alasimlar Cd, Hg kullanilan Alasim 1 (C69300) kullanilan Alasim 11 (036000) (ug/L) TI 5 0.2, As 5 1.0, Cd 5 0.5, Hg 5 0.2 Yukaridaki veriler, mevcut bulusa uygun alasimlarin su içine Pb salim miktarinin, Alasim C36000*den çok daha düsük oldugunu göstermektedir ve diger elementlerin su içine salim miktari da içme suyu için NSF/ANSl 61-2008 standardinin gerekliliklerini karsilamaktadir ki bu, içme suyu temin sisteminin bilesenlerini üretmek için uygundur, fakat Alasim daha yüksektir, bu ise içme suyu temin sisteminin bilesenlerini üretmek için uygun degildir.

Tablo 17. Mevcut bulusa uygun alasimlarin asinma testi için istatistiksel netice dakika sonra agirlik dakika sonra agirlik kaybi (mg) kaybi (mg) BO3 23.9 D03 15.9 Test 18. Karsilastirma için kullanilan alasimlarin asinma testi için istatistiksel netice Karsilastirma için Asinmadan 30 Karsilastirma için Asinmadan 30 kullanilan alasimlar dakika sonra agirlik kullanilan alasimlar dakika sonra agirlik kaybi (mg) kaybi (mg) 1 36.7 5 40 2 40.9 10 104 3 37.4 11 162 Tablolar 17-18tdeki istatistiksel neticeler, mevcut bulusa uygun alasimlar, C69300, geleneksel Bi-pirinc ve Pb-pirinç C36000'in asinma direncini degerlendirmek için kullanilmaktadir. Netice, mevcut bulusa uygun alasimlarin asinma yardiminin, karsilastirma için kullanilan Alasim 10tdan (geleneksel Bi-pirinç) ve Alasim 11tden (yani C36000) dikkat çekici sekilde daha üstün oldugunu göstermektedir ve mevcut bulusa uygun alasimlar, karsilastirma için kullanilan Alasim 1 (yani C69300) ile karsilastirildiginda asinma destegi bakimindan avantajlara sahiptir.

Yukaridaki neticelerden, mevcut bulusa uygun alasimlarin, Pb-pirinç C36000 ve Si-pirinç C69300 ile mukayese edilebilir mükemmel kapsamli performansa, çip sekline ve kesilebilirlige sahip oldugu ve korozyon direncinin, geleneksel Bi-pirinç ve Pb-pirinç karsilastirildiginda, mevcut bulusa uygun alasimlarin isil-biçimleme performansi ve korozyon direnci, büyük gelisme göstermektedir. Bu arada, mevcut bulusa uygun alasimlarin toksik metal elementlerinin su içine salim miktari, NSF saptama standardinin gerekliliklerini karsilamaktadir, mevcut bulusa uygun alasimlar, çevre dostu malzemelerdir. Bu sebeple, mevcut bulusa uygun alasimlar, daha kapsamli pazar uygulamasi beklentisine sahiptir.

Yukaridaki örnekler, açiklama amaciyla tarif edilmektedir ve mevcut bulusu sinirlandirmasi amaçlanmamaktadir. -51'izâfsîiiutq

Claims (1)

ISTEMLER

1. Mükemmel isil-biçimleme performansina sahip olan bir korozyona-dirençli pirinç Fe, agirlikça %0.04-0.1O P, denge olarak Zn ve kaçinilmaz katiskilar içermektedir; istege bagli olarak ayrica, B, Ag, Ti ve RE'den olusan gruptan seçilen en az bir elementten agirlikça %0.001-0.01 içermektedir; istege bagli olarak ayrica, Pb, Bi, Se ve Teiden olusan gruptan seçilen en az bir element de içermektedir, Pb içerigi, agirlikça %0.01-025!dir, Bi içerigi, agirlikça 0.4'd'ur; istege bagli olarak, ayrica, Mn, AI, Sn ve Nirden olusan gruptan seçilen en az bir elementten agirlikça %0.05-02 içermektedir; istege bagli olarak ayrica, As ve Sbrden olusan gruptan seçilen en az bir elementten agirlikça %0.03-O.15 içermektedir. . Istem 1”e uygun pirinç alasimi olup, pirinç alasimi içindeki Cu içerigi, agirlikça %75- 76'dir. . Istem 1 veya 2'ye uygun pirinç alasimi olup, pirinç alasimi içindeki Si içerigi, agirlikça %3.1-3.4'dül'. . Istemler 1 ila 3'den herhangi birine uygun pirinç alasimi olup, pirinç alasimi içindeki P içerigi, agirlikça % 0.04-0.08*dir. . Istem 1'e uygun pirinç alasimi olup, pirinç alasimi içindeki B, Ag, Ti ve RE içerigi, agirlikça °/o0.001-0.005,dir.