Nikel alüminatların sürtünme kaynağı ile birleştirilebilirliklerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, Ni3Al metallerarası bileşiğin kendisiyle ve 316L paslanmaz çelik ile sürtünme kaynağı yapılmıştır. Farklı sürtünme hızları, sürtünme basınçları ve sürtünme süreleri denenerek optimum kaynak parametreleri belirlenmiştir ve bulunan kaynak parametrelerinin kaynak arayüzeyine, mikroyapıya ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Kaynakların birleşme arayüzeyinde değişen şartlarda meydana gelen değişimleri incelemek için optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Ayrıca birleşme arayüzeyine dik doğrultuda mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır ve ölçülen değerler malzeme arayüzeyinde meydana gelen mikroyapısal değişimlerle ilişkilendirilerek değerlendirilmiştir. Aynı zamanda malzemelerde kaynak kısımlarının kesme mukavemeti ölçülerek mukavemetin şartlara göre nasıl değişiklik gösterdiği incelenmiştir.Ni3Al alaşımının kendisiyle ve 316L paslanmaz çelik ile sürtünme kaynağında değişen işlem parametrelerinin kaynak arayüzeyi mikroyapısını, sertliğini ve mukavemetini etkilediği görülmüştür.Sabit sürtünme hızında, artan süre ve basınç ile doğru orantılı artan sıcaklık sonucu kaynak arayüzeyinin kesme mukavemetinin arttığı görülmüştür. Ancak belli bir değerden sonra aşırı ısınmanın kaynak arayüzeyinde tavlama etkisi yaptığı ve mukavemetin düştüğü görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Metallerarası bileşikler, sürtünme kaynağı, nikel alüminatlar, 316L paslanmaz çelik, mikroyapı, mikrosertlik, kesme mukavemeti.

In this study, Ni3Al alloy was bonded with itself and 316L stainless steel by friction welding. Different friction speeds, friction durations and friction pressures were tested to find optimum friction welding parameters and it was investigated how effects the welding parameters to welding interface, microstructure and mechanical properties. SEM and optical microscopy were carried out to examine the microstructural variations on welding interfaces of samples. Also microhardness distribution across the interface was evaluated considering the microstructural variations. In addition, shear strength of welded parts were measured to find out the effects of welding conditions.It was observed that microstructure, microhardness and shear strength of welding interface were affected by welding parameters.For a fixed friction speed, the shear strength of welding interface of materials increased with increase in friction pressure and duration which cause higher temperature. But after a certain time and the pressure value, it was observed that overheating of welding interface causes annealing so shear strengths of welding interface of materials decreased.Keywords: Intermetallics, friction welding, nickel aluminides, 316L stainless steel, microstructure, microhardness, shear strength.