Sinterleme ile üretilen ni-cowb kompozitlerinin yapı ve özelliklerinin incelenmesi
Investigation of struce and properties of ni-cowb composites produced bu sintering
- Tez No: 973911
- Danışmanlar: PROF. DR. AYTEKİN HİTİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Amorf alaşımlar, Metalik alaşımlar, Mikrosertlik, Nanokompozitler, Amorphous alloys, Metallic alloys, Microhardness, Nanocomposites
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Afyon Kocatepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, farklı bor içeriklerine sahip Ni-Co-W-B metalik cam alaşımlarından sinterleme yöntemiyle Ni-CoWB kompozitleri üretilmiş ve bu kompozitlerin mikroyapısal, mekanik ve kimyasal özellikleri sistematik olarak incelenmiştir. Eriyik döndürme yöntemiyle üretilen amorf şeritler öğütülerek toz formuna dönüştürülmüş ve bu amorf tozlar farklı sıcaklıklarda Spark Plazma Sinterleme (SPS) yöntemiyle sinterlenerek yoğunlaştırılmıştır. Amorf yapıdaki tozların sinterlenmesi sonucu elde edilen kompozitlerde nikel katı çözeltisi ve CoWB fazının birlikte çökelmesiyle gözenek oranı düşük numuneler üretilmiştir. Yoğunluk ölçümleri, her iki kompozitte de yüksek sinterlenebilirlik ve düşük gözenek oranı elde edildiğini göstermiştir. Mikroyapı analizleri sonucunda, Ni₅₁Co₁₈W₁₈B₁₃ ve Ni₃₇Co₂₂W₂₂B₁₉ kompozitlerinde CoWB fazının hacim oranlarının sırasıyla %19 ve %37 olduğu belirlenmiştir. Sertlik değerleri sırasıyla 630 Hv ve 754 Hv olarak ölçülmüş ve her iki kompozit için de kırılma tokluğu değerleri en az 25 MPa·√m bulunmuştur. Aşınma testleri sonucunda her iki kompozitin de yaklaşık 6 ×10-7 mm³/N·m seviyesinde aşınma oranına sahip olduğu belirlenmiştir. Korozyon deneylerinde sinterleme ile üretilen kompozitlerin, ısıl işlemle elde edilen numunelere kıyasla daha düşük direnç gösterdiği, bu sonucun gözeneklerin varlığından kaynaklandığı tespit edilmiştir. Yüksek sıcaklık oksidasyon deneylerinde ise 800 °C ve 900 °C'de elde edilen verilere göre oksidasyon direncinin sermetlerin çoğundan daha iyi olduğu gözlemlenmiş, özellikle Ni₃₇Co₂₂W₂₂B₁₉ kompozitinin oksidasyon direncinin daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, üretilen Ni-CoWB kompozitlerinin yüksek aşınma direnci, kırılma tokluğu ve oksidasyon dayanımı sayesinde, özellikle yüksek sıcaklıklarda (≥ 700 °C) aşınma direncinin kritik önem taşıdığı uygulamalarda kullanılabilecek potansiyele sahip olduğu ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, Ni–CoWB composites were produced from Ni–Co–W–B metallic-glass alloys with different boron contents by sintering, and the microstructural, mechanical, and chemical properties of these composites were systematically investigated. Amorphous ribbons fabricated by melt spinning were ground into powders, and these amorphous powders were densified at various temperatures by spark plasma sintering (SPS). Sintering of the amorphous powders yielded low-porosity composites through the co-precipitation of a Ni solid solution and the CoWB phase. Density measurements indicated high sinterability and low porosity in both composites. Microstructural analyses revealed CoWB volume fractions of 19% and 37% for the Ni51Co18 W18B13 and Ni37Co22W22B19 compositions, respectively. Vickers hardness values were measured as 630 HV and 754 HV, and the fracture toughness for both composites was at least 25 MPa·√m. Wear tests showed wear rates on the order of 6 × 10-7 mm³/N·m for both materials. Corrosion experiments demonstrated that the sintered composites exhibited lower resistance than heat-treated samples, which was attributed to residual porosity. High-temperature oxidation experiments at 800 °C and 900 °C indicated oxidation resistance superior to that of most cermets, with the Ni37Co22W22B19 composite in particular exhibiting higher resistance. In conclusion, the Ni–CoWB composites produced here combine high wear resistance, robust fracture toughness, and strong oxidation resistance, highlighting their potential for applications where wear resistance at elevated temperatures (≥ 700 °C) is critically important.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi ile üretilen Ni-Mo VE WNi-Mo çeliğine presleme ve sinterleme parametrelelerinin mekanik özelliklere etkisi
Effect of pressing and sintering parameters on mechanical properties on Ni-Mo VE WNi-Mo steel manufactured by powder metallurgy
MEHMET AKİF ERDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GÜNAY
- Toz metalurjisi ile üretilen W-Nb-V ilave edilen Ni-Mo çeliğine sinterleme süresinin mekanik özelliklere etkisi
The effect of sintering time on mechanical characteristics of Ni-Mo steel added W-Nb-V produced with powder metallurgy
ÜMİT KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET AKİF ERDEN
- T/M yöntemiyle üretilen alaşımların (85/15 bronz) mikroyapı ve mekanik özelliklerine Co ve Ni elementleri ile sinterleme parametrelerinin etkilerinin araştırılması
T/M methods with alloys produced (85/15 bronze) microstructure and mechanical properties Co and Ni the elements investigation of the effects of sintering parameters
SÜLEYMAN ABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji MühendisliğiFırat ÜniversitesiMetalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜLAY YILDIZ
- Alaşım elementleri ve sinterleme sıcaklıklarının tm ile üretilen çelik malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisi
The effects of alloying elements and sintering temperature on microstructure and mechanical properties of steels produced by powder metalurgy
MESUT RAMAZAN EKİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Teknik EğitimSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN YILMAZ
- Characterization investigations of W-xTi alloys and W-xTi/2 WT% LaB6 composites fabricated by mechanical alloying and sintered using pressureless sintering or spark plasma sintering techniques
Mekanik alaşımlama ve basınçsız sinterleme ile spark plazma sinterleme yöntemleriyle üretilen W-xTi alaşımların ve W-xTi/2 WT% LaB6 kompozitlerinkarakterizasyon çalışmaları
HADI JAHANGIRI
Doktora
İngilizce
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU