THE EFFECT OF Fe-Ni RATIO ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES IN NANO WC COMPOSITES

Abstract

Günümüzde geniş bir kullanım alanına sahip olan WC takviyeli metal matrisli kompozitler (MMK) önemli mühendislik malzemelerindendir. Bu kompozit malzemeler kesici takım malzemesi endüstrisinin çok önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. Co, sinterlenmiş karbürler için en çok kullanılan bağlayıcı matris fazıdır. Dünya üzerinde kısıtlı tedariği nedenli fiyat dalgalanması ve özellikle karjiyonik etkileri nedeniyle Co'ın alternatifler ile değiştirilmesi bilimsel literatürde yoğun bir ilgi konusudur. Bu durum alternatif bağlayıcı matris arayışlarını daha da arttırmaktadır. Mevcut çalışmaların farklı bileşikler ve alaşımlara odaklandığı görülmektedir. Bu çalışmada, ucuz ve zararlı etkileri azaltışmış MMK malzeme üretimi amaçlanmıştır. WC, Fe, Ni ve C tozları kullanılarak toz metalurjisi yöntemi ile farklı kimyasal bileşime sahip MMK malzemeler üretilmiştir. Deneysel çalışmalarda tozlar homojen karıştırma işlemi yapıldıktan sonra, eksenel ve soğuk izostatik olarak preslenmiş ve basınçsız argon ortamında sinterlenmişlerdir. Üretilen numunelerin mikroyapı (yoğunluk, faz) ve mekanik (sertlik, elastisite modülü, kırılma tokluğu) özellikleri deneysel ve ampirik olarak incelenmiştir. Yapılan çalışmada bağlayıcı faz olarak farklı oranlarda Fe, Ni ve C katkısının mikroyapı ve mekanik özelliklere olan etkisi araştırılmıştır. Fe ve Ni katkıları için kritik bir oranın olduğu ve tespit edilen miktarın üstünde katılmasının kırılma tokluğunu azalttığı tespit edilmiştir. En uygun kimyasal bileşim, mikroyapı ve mekanik özelliklere göre belirlenmiştir.