Toz metalurjisi yöntemi ile doğal taş kesiminde kullanılan kesici takım için matriks malzemesi tasarımı ve karakterizasyonu

Abstract

Doğal taş kesiminde çeşitli kesme aletleri kullanılır. Bunlardan biri doğada bulunan en sert elementlerden olan elmastır. Elmas katkılı metal matrksli kompozit malzeme toz metalürjisi (T/M) yöntemi ile üretilir ve doğal taş kesme sektöründe kullanılır. Elmas kesicinin performansını etkileyen birçok faktör vardır. Buradaki ana unsur, matris mukavemetini elmas ile en uygun şekilde ayarlamaktır. Çünkü matris malzemesi yeterince dayanıklı değilse, elmas ömrünü kaybetmeden yapıdan uzaklaşacaktır, aksi takdirde elmas kırılacak ve malzeme çalışmayacaktır. Kesme parametreleri, çalışma koşulları vb. birçok faktör kesme performansını etkilemektedir. Üretilen kompozit malzeme uygun şekilde dairesel diske veya tele lehimlenme işlemi ile birleştirilir. Bu araştırmanın amacı, kesici elmas malzemelerin sıcak pres sinterlemesi ve serbest sinterleme yöntemi ile üç farklı kimyasal bileşimde ve farklı sinterleme sıcaklıkları (800-900-1000˚C) kullanılarak üretilen malzemelerin incelenmektir. Doğaltaş kesici takımları için üretilen matris malzemeleri özellikleri sertlik, yoğunluk, aşınma dayanımı, X-ışınları, taramalı elektron mikroskobu analizi, enerji saçınımlı spektroskopisi ve optik mikroskop çalışmaları açısından araştırıldı ve sonuçlar karşılaştırıldı.Anahtar Kelimeler: Elmas takımı üretimi; Toz metalürjisi; Sıcak pres sinterlemesi sinterlemesi; Serbest sinterleme.

Various cutting tools are used in natural stone cutting. Diamond is known the hardest material in the nature. Diamond impregnated metal matrix composite materials are produced by powder metallurgy (P/M) and it is used in natural stone cutting industry. There are many factors that affect the performance of a diamond cutter. The main factor in this is to adjust the matrix strength to the optimum with the diamond. If the matrix material is not sufficiently durable, the diamond will move away from the structure without losing its life, otherwise the diamond will break and the tool will not work. Many factors, such as cutting parameters, operating conditions, affect cutting performance. The produced composite material is soldered to circular disc or wire as appropriate.The aim of this research is to investigate matrix materials without diamond produced by hot press and free sintering methods with different compositions of composites and sintering temperatures (800-900-1000˚C). The properties of the produced matrix materials of cutting tools for natural stones have been investigated in terms of hardness, density, wear resistance, XRD, SEM, EDX and optical microscope and the results have been compared.Key Words: Diamond tool production; Powder metallurgy; Hot press sintering; Free sintering.