Processing and characterization of high density tungsten-nickel-iron alloys
Yüksek yoğunluklu tungsten-nikel-demir alaşımlarının üretimi ve karakterizasyonu
- Tez No: 341106
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ ŞAKİR BOR, DOÇ. DR. NURİ DURLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Bu çalışmada, W-Ni-Fe alaşımlarının sıvı fazlı sinterleme işlemi ile üretilmesi incelenmiştir. Bu çalışma ile sinterleme atmosferlerinin (hidrojen ve vakum), ağırlıkça %90 ila %97 arasında değişen tungsten miktarının, 2 ila 4 değerleri arasında değişen nikel/demir oranınınve sinterleme sonrası işlemlerin (ısıl işlem ve dövme) W-Ni-Fe alaşımlarının mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sıvı fazlı sinterlenmiş numuneler mekanik testlerle, elektron mikroskobu ve XRD çalışmaları ile, ısıl analizlerle ve kantitatif metalografik methotlar ile karakterize edilmiştir. En uygun sinterleme döngüsü araştırılmış ve W-Ni-Fe alaşımlarına uygulanmıştır. Hidrojen altında indirgenmenin bağlayıcı fazın yüzey oksitsiz tungsten tanelerini daha iyi ıslatmasına bağlı olarak daha yüksek mekanik özellikler sağladığı sonucu elde edilmiştir. Karakterizasyon çalışmaları sonrasında, bitişiklik değerinin tungsten miktarına bağlı olarak artmasının sünekliği önemli ölçüde azalttığı ve ana kırılma mekanizmasının tane içi kırılmadan taneler arası kırılmaya geçişini sağladığı görülmüştür. Ayrıca, bağlayıcı fazın erime sıcaklığının ve tungsten çözünürlüğünün nikel/demir oranının artışına bağlı olarak arttığı görülmüştür. Tungsten çözünürlüğündeki bu artışın, hem bağlayıcı fazın hacim oranının yükselmesine hem de daha iyi mekanik özellikler elde edilmesini sağlamıştır. Sinterleme sonrası ısıl işlemin bitişiklik değerinin düşürmesi ve bağlayıcı fazın hacim oranını artırmasını sağladığı ve bunun sonucu olarak sünekliğin arttığı görülmüştür. Alaşımların deformasyon sonrası çekme mukavemetinin ve sertlik değerlerinin içyapıda ki dislokasyon yoğunluğunun artışına bağlı olarak arttığı fakat bu artışın aynı zamanda kırılmayüzeyindeki bağlayıcı faz kırılma ve tane içi kırılma miktarının artışına sebep olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In the present study, processing of W-Ni-Fe alloys by liquid phase sintering technique has been investigated. Effect of sintering atmospheres (hydrogen and vacuum), tungsten content altering from 90 to 97 wt.%, Ni/Fe ratio varied from 2 to 4 and post sintering treatments (heat treatment and swaging) on the microstructure and mechanical properties of W-Ni-Fe alloys have been analyzed. Liquid phase sintered alloys were characterized by mechanical tests, electron microscopy and XRD studies, thermal analyses and quantitative metallographic methods. An optimum sintering cycle was investigated and applied to the W-Ni-Fe alloys. It has been observed that reduction under hydrogen led to superior mechanical properties due to better wetting of the surface oxide layer free tungsten particles by the binder phase. After characterization studies, it was found that ductility degrades significantly with the increase in contiguity upon an increase in tungsten content which also induces the transformation of dominant fracture mechanism from transgranular to intergranular fracture. Moreover, liquidus temperatures and tungsten solubility of the binder phase were found to increase with an increase in the Ni/Fe ratio which resulted in higher volume fraction of binder phase and better mechanical properties. It was also found that subsequent heat treatment also results in increase in volume fraction of the binder phase and reduction in contiguity which lead to better ductility. Tensile strength and hardness of the alloys increased after deformation due to higher dislocation density which but this also leads to an increase in the matrix failure as well as number of transgranular failure.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemleri ile üretilen çeşitli W-Ni-Fe ve W-Ni-Cu ağır alaşımların mikroyapısal ve fiziksel karekterizasyonu
Microstructural and physical characterization of various W-Ni-Fe and W-Ni-Cu heavy alloys manufactured via powder metallurgy methods
GÜNKUT ERNAS
- Toz metalurjisi yöntemleriyle geliştirilen 9OW7N;3Fe ağır alaşımlarının sıvı faz sinterlemesi süreçleriyle üretilmesi ve karakterizasyonu
Liquid phase sintering processes and characterization of 9OW-7N-3Fe heavy alloys developed by P/M methods
TUNCAY ŞULAN
- Yüksek safiyette molibden tozunun spark plazma sinterleme yöntemi ile şekillendirme şartlarının belirlenmesi ve karakterizasyonu
Determination of sintering conditions and characterization of high purity molybdenum powder by spark plasma sintering
FATİH DENİZALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
- Investigation of the cutting performances of the diamond tools used in the natural stone industry
Doğal taş sanayisinde kullanılan elmaslı kesicilerin kesim performansının incelenmesi
BERRAK BULUT
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN