Geri Dön

Sert seramik katkıların Cr3C2-NiCr sermetlerin mekanik ve aşınma özelliklerine etkisi

The effect of hard ceramic reinforcements on the mechanical and wear properties of Cr3C2-NiCr cermets

  1. Tez No: 323202
  2. Yazar: ALİ ÖZER
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. YAHYA KEMAL TÜR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Seramik Mühendisliği, Metallurgical Engineering, Ceramic Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 228

Özet

Bu çalışmada, Cr3C2-NiCr sermetlere sert seramik katkılar ilave ederek mekanik özelliklerde ve aşınma direncinde iyileştirmeler yapılması ve ticari yönden kullanılabilirlik potansiyellerinin arttırılması amaçlanmıştır. Bu sebeple, katkı fazı olarak tetragonal (3Y-TZP) zirkonya, kübik (8Y-Z) zirkonya ve silisyum karbür (SiC) seçilmiş ve ana kompozisyona katkılanmıştır. Gerek ana kompozisyon gerekse katkılı sermetlerin sinterleme kinetikleri incelenmiş, oluşan fazlar X ışınları difraksiyonu ile belirlenmiştir. Mekanik özelliklerin incelemesi için elastik modül, sertlik, mukavemet, kırılma tokluğu ve aşınma testleri yapılmıştır. Oluşan fazların ve göreceli yoğunluk değerlerinin ışığında mekanik özellikler irdelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu ile numunelerin sinterlenme özellikleri, mikroyapısı ve kırılma yüzeyleri incelenmiş; mekanik özellik mikroyapı ilişkisi bu analizler yardımıyla kurulmaya çalışılmıştır. Aşınma testlerinin değerlendirilmesinde de SEM yüzey analizlerinden ve profilometre sonuçlarından yararlanılmıştır. Ana kompozisyonda yoğunlaşma 1350 °C'de sağlanırken, % 2 zirkonya katkılanmış sermetlerde yoğunlaşma 1300 °C'de sağlanmış, daha küçük karbür ve katkı boyutuna sahip, neredeyse teorik yoğunluğa ulaşan bu sermetlerde kırılma tokluğu ve sertlik en yüksek değerine ulaşmıştır. SiC katkılanmış sermetlerde ise mekanik özelliklerde bir iyileşme sağlanamamıştır. Aşınma testlerinde ise en düşük aşınma hızları ana kompozisyonda elde edilmiş, tüm katkılarda ve artan katkı oranlarında, aşınma hızının arttığı görülmüştür. Metal-karbür faz sürekliliğinin katkılar sebebi ile korunamamış olması ve sert fazların yapıda üçlü aşınma sistemi oluşturması nedeniyle malzeme kaybına daha fazla sebep olması aşınma hızı değerlerinin artmasına yol açmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, Cr3C2-NiCr based cermets were reinforced with hard ceramics in order to improve their mechanical and wear properties, as well as to increase the commercial potential of these cermets. Towards this aim, tetragonal (3Y-TZP) zirconia, cubic (8Y-Z) zirconia and silicon carbide (SiC) were chosen as hard reinforcements and added to the master composition. Sintering kinetics of both the master cermet and the reinforced cermets were studied and formed phases were evaluated by X-ray diffraction analysis. Elastic modulus, hardness, three point bending strength and fracture toughness and wear tests were conducted in order to characterize the mechanical properties. The mechanical properties were evaluated in the light of formed phases and relative densities. Sintering behavior, microstructure and fracture surfaces of specimens were examined by SEM; mechanical properties were associated with the microstructure using these analysis results. SEM analysis and profilometer results were used for the evaluation of wear tests. The densification temperature of the master cermet was found to be 1350 °C; while it was 1300 °C for 2 w% zirconia reinforced cermets which led to smaller carbide grains, finer zirconias. This microstructure maximized the fracture toughness and the hardness. On the other hand, there was no improvement in mechanical properties of the SiC reinforced cermets. Best results were obtained from master composition for wear tests; wear rate increased for all reinforcements and increasing reinforcement ratios. The decrease in metal-carbide contiguity due to the hard reinforcements and three body wear system caused higher amount of material removal; therefore an increase in wear rates of reinforced cermets was observed.

Benzer Tezler

  1. Çevre dostu KNN ferroelektrik seramiklerin yüksek güç ultrasonik uygulamalar için modifikasyonu

    Modification of KNN ferroelectric ceramics for high power ultrasonic applications

    ERDEM AKÇA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN YILMAZ

  2. Production and characterization of spark plasma sintered boron carbide ceramic composites suitable for ballistic use

    Balistik kullanıma uygun bor karbür seramik kompozitlerinin spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    BURCU APAK GÜLSEVER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN

  3. Farklı sinterleme ve sıcaklıklarının %2 MnO ve %2 TiO2 katkılı alümina seramiğinin mikroyapısal ve fiziksel özelliklerine olan etkileri

    Effects of different sintering temperatures on the microstructural and physical properties of an alumina veramic doped with 2 Wt.% MnO and 2 Wt.%

    UTKU İNAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. LÜTFİ ÖVEÇOĞLU

  4. Bor katkılı kurşunsuz piezoelektriklerde akseptör ilavesinin depolarizasyon davranışına etkileri

    Effects of acceptor addition in boron doped lead-free piezoelectrics on depolarization behavior

    SAMET ABBAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. METİN ÖZGÜL

  5. Investigation of physical and mechanical properties of polyurethane nanocomposites prepared using different types of nano additives

    Farklı nano katkılar ile hazırlanan poliüretan nanokompozitlerinin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    BAHAR BÜYÜKKAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK