Delamination of layered materials under impact loading

Abstract

Bu çalışmada, sert lehimleme ile birleştirilen bir soğuk işlenmiş takım çeliği ile bir düşük karbon çeliği ( St 37 ) çarpma ve basma yüküne maruz bırakıldı. Son ürün sanayide kağıt kesme bıçağı olarak kullanılmaktadır. Farklı sert lehimleme dolgu metallerinin, bıçakların çarpma yükü altındaki ayrılmaları ve bıçakların çarpma toklukları üzerindeki etkileri incelendi. Amaç ayrılma gerçekleşmeksizin daha yüksek çarpma tokluklarına ulaşmaktır. Cu, CuNi, ve BNi sert lehimleme dolgu metalleri ile birleştirilen çeliklerin çarpma toklukları ve birleştirilen yüzeylerin basma yükü altında ayrılmaları incelendi. Her uygulama sonucunda oluşan mikroyapılar taramalı elektron mikroskobu, optik mikroskop ve x-ışınları ile incelendi. Sonuçlar BNi sert lehimleme dolgu metali uygulamasında kırılgan arametalik bileşiklerin oluştuğunu gösterdi.. 24% ağırlıkça Ni içeren CuNi alaşımının ana metallerle saf Cu' dan ve 10% ağırlıkça Ni içeren CuNi alaşımından daha kuvvetli bağ oluşturduğu gözlendi. Anahtar Kelimeler : Sert Lehimleme, Ayrılma, Çarpma Yükü, Cu, BNi, CuNi

In this study, a cold worked tool steel and a low carbon steel ( St 37 ), which were joined by brazing, were subjected to impact and shear loading. The end product is used as paper cutting blades in the industry. Effects of different brazing filler metals on the delamination of the blades under impact loading and on the impact toughness of the blades were studied. The target is to achieve higher impact toughness values without delamination. Impact toughness of the steels, joined by Cu, CuNi and BNi brazing filler metals and separation of brazed surfaces under shear loading were studied. The microstructures that were formed as a result of each application were studied by scanning electron microscopy and x-ray diffraction. The results indicate that brittle intermetallic compounds are formed in BNi brazing filler metal application. It is observed that CuNi alloy with 24% wt Ni form stronger bonds with the base metals than pure Cu and 10% wt Ni CuNi alloy. Keywords: Brazing, Delamination, Impact Loading, Cu, BNi, CuNi