Seramik-metal tozlarının akımsız nikel kaplanarak toz metalurjisi tekniği ile kompozit üretimi

Abstract

Bu tez çalışmasında, seramik- metal kompozitlerin üretimi ve üretilen kompozitlerin mekaniksel olarak özelliklerinin ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. Numune hazırlama için klasik toz metalürjisinin yanı sıra seramik-metal tozları akımsız nikel kaplama yönetemi kullanılması tercih edilmiştir. Takviye malzemesi olarak Tungsten karbür (WC), ve Silisyum karbür (SiC) seçilirken matris toz olarak ise Nikel (Ni) , Demir (Fe) ve Alüminyum (Al) tozları tercih edilmiştir.Çalışmanın deneysel aşamasında WC-Ni, WC-Al-Ni, WC-Fe-Ni, ve SiC-Fe-Ni olmak üzere farklı kompozisyonlar çalışılmıştır. Bu karışımlar hazırlandıktan sonra sinterleme işlemleri konvansiyonel (tüp) ve mikrodalga olmak üzere iki ayrı fırın kullanılmıştır. WC+Ni, WC+Ni3Al, WC+FeNi, SiC+FeNi kompozit üretimi sağlanmıştır. Sinterleme sıcakları tüp fırında olarak 800-900-1000-1100-1200oC olarak seçilirken mikrodalga fırında 500-600-700-800-900oC sıcaklıklar seçilmiştir. Sinterleme sonrası numuneler mekaniksel, fiziksel ve metalografik olarak incelemeye alınmış ve elde edilen sonuçlar literatürle kıyaslanmıştır. Sinterleme sonrası elde edilen kompozitlerin karakterizasyonu için SEM-EDX, XRD analizleri ile basma dayanımı ve Briner sertlik deneyleri yapılmıştır. Ayrıca üretilen kompozitlerin yoğunlukları hesaplanmış ve elektrik direnci değerleri ölçülmüştür. Mikrodalga sinterleme ile konvansiyonel sinterlemenin avantaj ve dezavantajlar da araştırılmıştır.

In this study, the production of particle reinforced Ceramic-Metal composites and assesment of their mechanical proporties have been aimed. Specimens were perepared by both conventional and electroless Ni coating method. WC and SiC were chosen as reinforcement components and metal powders of Ni, Fe and Al were also chosen as matrix of MMC.In experimental part of the study WC-Ni, WC-Al-Ni, WC-Fe-Ni, and SiC-Fe-Ni compositons were selected. As a source of study. The compositions were prepared in conventional furnace and also in microwave furnace. Compounds such as WC+Ni, WC+Ni3Al, WC+FeNi, SiC+FeNi were obtained following the treatment in the furnace in convetinal furnace, temperatures of 800-900-1000-1100-1200oC were used and microwave funace 500-600-700-800-900oC temperature range was used for sintering of powders. Following the sintering composites were characterized using SEM-EDX, XRD comprehension test, hardness test on specimens.In addittion, the density and electrical resistance measurements of the composites produced were also carried out. The advantages and disadvantages between convetional sintering and MW sintering have been discussed in details.