Monel(Ni-Cu)alaşımlarının aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, dört farklı (Monel 400, Monel 404, Monel R-405 ve Monel K-500) alaşım toz metalurjisi (T/M) yöntemi ile üretilmiştir. Toz malzemeler 600 MPa basınç altında soğuk presleme işleminin ardından 1150 °C'de vakumlu ortamda 2 saat sinterlenerek fırında soğutulmuştur. Üretilen K-500 alaşımına yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmıştır. Yaşlandırma ısıl işleminde, Monel K-500 alaşımı 980°C'de yapılan 1 saat çözeltiye alma ısıl işleminden sonra suda soğutularak ve 480°C'de dört farklı sürede (6 saat, 8 saat, 10 saat ve 12 saat) yaşlandırılmıştır.Hem sinterlenen Monel alaşımları (Monel 400, Monel 404, R-405 ve K500), hemde yaşlandırma ısıl işlemi uygulanan K-500 alaşımlarının aşınma testleri pin-on-disk tipi cihazda yapılmıştır. Toz metalurjisi ile üretilen Monel alaşımları optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM+EDS), geçirimli elektron mikroskobu v(TEM), X-ışını kırınımı (XRD), sertlik ve yoğunluk ölçümleri yapılarak karakterize edilmiştir. Aşınma testleri sinterlenen monel alaşımlarında üç farklı yükte, (20N, 30N ve 40N), yaşlandırılan K-500 alaşımda 40N yük altında, beş farklı kayma mesafesinde (400-800-1200-1600-2000m) ve 1m/s kayma hızında yapılmıştır. Çalışma sonucunda, uygulanan yaşlandırma ısıl işlemlerinin malzemelerin mikroyapı ve aşınma direncini önemli ölçüde artırdığı, ısıl işlem sonucu oluşan intermetalik çökeltilerinin malzemenin sertliğini ve mukavemetini artırdığını, aşınma davranışlarının da buna bağlı olarak da iyileştiği belirlenmiştir.Anahtar Sözcükler : Monel alaşımları, toz metalurjisi, aşınma, yaşlandırma, mikroyapı ve mekanik özellikler.Bilim Kodu : 916.1.195

In this study four different alloy (Monel 400, Monel 404, Monel R-405 ve Monel K-500) were produced by powder metallurgy technique. The powders were sintered at 1150 °C for 2 hours and cooled in the furnace after they cold pressing under 600 MPa pressure. Produced K-500 alloy were aged. The samples were solution treated at 980 °C for 1 hours, and they were aged at 480 °C at four different time (6 -12 hours) after the samples were quenched in the water.Both sintered monel alloy (Monel 400, Monel 404, R-405 ve K500) samples and aged K-500 alloy samples were carried out wear tests with pin-on type disc aparatus. Produced monel alloys by powder metallurgy were characterized by optical microscope, scanning electron microscope (SEM+EDS), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD). Density and hardness values were viimeasured. Sintered monel alloy samples were performed with 1m/s sliding speed under three different load (20 N, 30N and 40 N) Aged K500 alloy samples wereperformed under 40 N load at five different sliding distance (400-2000m). As results of this study, it was determined that applied aged heat treatments increased the wear resistance considerably, the intermetallic precipitates which were formed with heat treatment were increased the hardness and strenght, the wear behaviours can be developed depending on these reasons.Key Word : Monel alloys, powder metallurgy, wear, aged, microstructure andmechanical properties. Science Code : 916.1.195