İçinde düşük oranda alaşım elementi bulunan bakır alaşımlı teller iyi elektrik iletkenliğinin yanı sıra üstün mekanik özellikler sergilemektedir. Bu özellikler başlıca otomotiv uygulamaları olmakla beraber yüksek performansta iletken özelliği beklenen uygulamalarda tercih edilme sebebi olmaktadır. Otomotiv kablo uygulamalarında yaygın kullanılan bakır alaşımları CuMg0.2, CuSn0.3 ve CuAg0.1 alaşımı tellerdir. CuMg alaşımlı tellerin üretimi, özellikle dökümde magnezyum katkılandırmadaki zorluklar nedeniyle ve birim şekil değişimi ile önemli ölçüde değişen çekilebilirlik özellikleri nedeniyle güçleşmektedir. Bu çalışmada, CuMg alaşımlı iletken tellere alternatif olarak CuSn0.3 alaşımlı iletken tel üretimi yapılmıştır. Döküm için grafit potalı ocak teknolojisi kullanılarak CuSn0.3 alaşımlı bakır dökümü gerçekleştirilmiş ve sonrasında sürekli ekstrüzyonla şekil verme (konform) prosesinden geçirilen CuSn0.3 alaşımlı filmaşin tel çekme prosesi ile 0.155 mm çapa çekilmiştir. 7X0.155 mm çoktelli olarak çekilen teller büküm prosesi ile 7/0.18 mm nihai bükülü iletken haline getirilmiştir. CuSn0.3 alaşımlı tellerin döküm, konform, tel çekme ve büküm prosesleri sonrası değişen mekanik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. Dökümden elde edilen CuSn0.3 alaşımı içerisindeki kalay ve toplam empüritelerin kimyasal analizi için ICP OES, mekanik özelliklerin belirlenmesi için çekme dayanım testi, elektriksel iletkenliğin belirlenmesi için direnç ölçümü ve iletkenlik hesabı yapılmıştır. Döküm sonrası kopma mukavemeti yaklaşık 190 MPa olan CuSn0.3 alaşımlı filmaşinin konform sonrası kopma mukavemeti 240 MPa ve tel çekme sonrası 738 MPa olarak ölçülmüştür. Döküm sonrası konform prosesinin uygulanması ile birlikte malzemenin tane yapısında önemli bir küçülme meydana gelmiş ve bu tane yapısındaki malzeme tel çekme ile soğuk şekillendirme işlemine tabi tutulduğunda döküme kıyasla kopma mukavemetinde 3.93 kat artışla 748 MPa bükülü kopma mukavemeti gözlemlenmiştir. Kopma uzama değeri döküm sonrası %48 ölçülmüş ve konform, tel çekme ve büküm prosesleri sonrası sırasıyla %36, %1 ve %1 ölçülmüştür. Elektriksel iletkenlik değeri konform sonrası özellikle tel çekme prosesinin etkisiyle 50.96 m/Ohm/mm2 ‘den 47.10 m/Ohm/mm2 ‘ye düşmüştür. Bu durum soğuk şekillendirme prosesi ile malzeme içerisinde elektronların hareketine engel teşkil eden dislokasyon yoğunluğundaki artış ve tane boyutu küçülmesi ile birlikte artan tane sınırlarıyla ilişkilendirilmektedir. Yapılan bu çalışma ile birlikte CuMg0.2 alaşımlı 7/0.155 mm bükülü iletkene alternatif olarak benzer mekanik ve elektriksel özelliklerde 7/0.155 mm CuSn0.3 alaşımlı iletken üretimi gerçekleştirilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Bakır, Kalay, Alaşım, Döküm, Büküm, Otomotiv
|
