Geri Dön

Süper alaşımların işlenmesine yönelik SİALON seramiklerin tane sınır fazı kristalizasyonunun incelenmesi

Investigation of grain boundary phase crystallisation of SIALON ceramics for super alloy machining

  1. Tez No: 334822
  2. Yazar: OĞUZHAN DEMİR
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NURCAN ÇALIŞ AÇIKBAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Süperalloy machining, cutting tools, sintering, SiAlON-TiN composite
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

SiAlON seramikleri sahip oldukları üstün yüksek sıcaklık, mekanik ve termal özelliklerinden dolayı kesici uç uygulamalarında geniş kullanım potansiyeline sahiptirler. Bu malzemeler düşük aşınma oranları, yüksek sıcaklık dayanımları nedeniyle süper alaşımları yüksek hızda işlemede potansiyel malzeme haline gelmişlerdir. Ancak mevcut SiAlON kesici uçların süper alaşım işleme performansları, ticari olarak kullanılan Al2O3-SiCw kesici uçlara oranla daha düşük kırılma tokluğu ve kimyasal aşınma direncinden dolayı hala Al2O3-SiCw kesici uçlar kadar iyi değildir. SiAlON'ların kimyasal aşınma direnci kompozisyon, mikroyapı, ikincil takviye fazları, sinterleme ilavesi türü ve miktarı, tanelerarası faz kimyası (amorf veya kristal) ve katı çözünürlük (z) değeri ile kontrol edilmektedir. Malzemenin kimyasal aşınma özelliğinde çok etkili parametre olan SiAlON'un katı çözünürlük (z) değeri ve tane sınır fazı kristalizasyonu ilişkisini araştırmak önemlidir. Daha önceden yapılan çalışmalarda z değerinin sürünme, aşınma, termal şok direnci, mukavemet, kırılma tokluğu, sertlik ve yoğunlaşma davranışı üzerine etkisi araştırılmıştır. Ancak z değerinin tane sınır fazı kristalizasyonu üzerine etkisi çalışılmamış bir konudur. Bu amaçla 25?':75ß' faz oranında farklı dopant sistemleri (Y2O3-Sm2O3-CaO, Er2O3-Sm2O3-CaO, Yb2O3-Sm2O3-CaO) kullanılarak z değeri 0.6 olan, farklı miktarlarda sinterleme ilaveleri ile TiN ilaveli ve ilavesiz kompozisyonlar tasarlanarak, dopant türüne bağlı olarak z değerinin değişimi ve tane sınır fazı kimyası araştırılmıştır.Gerçekleştirilen çalışmalar sonrasında kristal tane sınır fazına sahip yüksek z değerlerinde SiAlON malzeme (0.6-0.9) gelişimi sağlanmış, kristalizasyon için en uygun dopant sisteminin Yb2O3-Sm2O3-CaO olduğu görülmüş ve z değeri yüksek, kristal tane sınır fazı ve yeterli sertlik ve kırılma tokluğuna sahip malzeme eldesi başarılmıştır.Anahtar Kelimeler Süper alaşım işleme, kesici uçlar, sinterleme, SiAlON-TiN kompozit

Özet (Çeviri)

SiAlON ceramics have the extensive usage potential in cutting tool applications due to the superior high temperature resistance, mechanical and thermal properties. This tools have become a potential material in high speed superalloy machining because of their low wear rate, high temperature strength. However, because of lower fracture toughness and chemical wear resistance, superalloy machining performance of current SiAlON tools are not as good as Al2O3-SiCw cutting tools which are still used commercially. Chemical wear resistance of SiAlONs is controlled by microstructure, types and amounts of sintering aids, secondary reinforcement phases, intergranular phase chemistry (amorphous or crystalline) and the solid solubility (z) value. Research the grain boundary phase crystallization and solid solubility (z) value relationship which is a very effective parameter on chemical wear properties of the material is important. In previous studies effect of the z value on creep behaviour, wear behaviour, thermal shock resistance, strength, fracture toughness, hardness and density behaviour was investigated. However effect of the z value on grain boundary phase crystallisation is unstudied. For this purpose change of the z value depending on the dopant systems and grain boundary phase chemistry were investigated using with different dopant systems (Y2O3-Sm2O3-CaO, Er2O3-Sm2O3-CaO, Yb2O3-Sm2O3-CaO), different amount of sintering aids, designing with and without TiN additive compositions and having with 0.6 z value and 25?'75ß' phase ratio.After performed studies development of SiAlON material was provided having with crystalline grain boundary phase at high z values (0.6-0.9) and Yb2O3-Sm2O3-CaO dopant system was seen the most suitable system for crystallisation and material production with high z value, crystalline grain boundary phase and appropriate hardness and fracture toughness property was achieved.

Benzer Tezler

  1. Süperalaşımların talaşlı imalatı için sialon seramiklerinin geliştirilmesi ve kesme performanslarının belirlenmesi

    Development of sialon ceramics for the machining of superalloys and determination of cutting performance

    GÖKHAN KULA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Seramik MühendisliğiEskişehir Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAT KARA

  2. Talaşlı imalat sürecinde kesici takım performansının iyileştirilmesine yönelik yeni stratejilerin araştırılması

    Investigation of new strategies to improve the performance of cutting tools in machining processes

    COŞKUN ANIL BOZKURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YUSUF KAYNAK

  3. Nikel esaslı süper alaşım malzemelerin CNC freze tezgahında işlenmesinde kesme parametrelerinin incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    GÜLTEKİN BASMACI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. MUSTAFA KURT

  4. Inconel 718 süper alaşımların işlenmesinde talaş kırılma problemleri ve talaş kırıcı tasarımı

    The chip breaking problems when machining inconel 718 super alloy and chip breaker design

    ŞENER KARABULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. ABDULKADİR GÜLLÜ

  5. Nikel esaslı süper alaşımların işlenmesinde kesici takım sehiminin lazer ölçüm yöntemleriyle işlenebilirliğinin incelenmesi

    Investigation of the machinability of cutting tool deflection by laser measurement methods in the machining of nickel based super alloys

    SERAP KAHRAMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜRCAN ATAKÖK

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BARKIN BAKIR