W-Ni-Mo İlaveli Toz Metal Çeliğinin Çekme Dayanımına Sıcak Presleme Ve Sinterlemenin Etkisi

Abstract

Toz metalürjisi (TM) teknikleri kullanılarak net şekle yakın parçalar üretilmekte olup, TM yönteminin üretim maliyetinin düşük olması ve yüksek performansı sayesinde birçok farklı alanda kullanımı artmaktadır. Toz metalürjisi ile üretilen parçaların mekanik özelliklerini geliştirmek amacıyla uygulanan ikincil işlemlerden birisi de yeniden sinterleme işlemidir. Bu çalışmada, öncelikle demir içerisine % ağırlık olarak 0.55 grafit ilavesinin yanı sıra %3Mo, %5-10Ni ve %0.5W ilavesi ile belirlenen kompozisyonda üç eksenli bir karıştırıcı içerisinde 120 dk bilyasız olarak karıştırma işlemi uygulanmış ve alaşımlı çelik toz karışım elde edilmiştir. Homojen karışımı gerçekleştirilen tozlara, çekme numunesi üretimi için tasarlanan grafit kalıplarda tek yönlü olarak değişik presleme basınçları (25 ve 33MPa) ve 900 ℃ sinterleme sıcaklığı uygulanarak numune üretimleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen numunelere 1400℃’de argon atmosferinde 60 dk ve ardından aynı sinterleme şartlarında ikinci bir ısıl işlem uygulanmıştır. Tüm bu prosesler sonrasında elde edilen numunelere ASTM E8/E8M standardına göre çekme testi uygulanarak toz metal çeliğin mekanik davranışları incelenmiştir. Sıcak presleme basıncının artmasıyla veya ilave yapılan sinterleme işlemi sonucunda mekanik özelliklerin iyileştiği görülmüştür. Sıcak presleme sonrasında yapılan sinterleme sonucunda çekme dayanımının iki kat arttığı, ikinci sinterleme sonrasında çekme dayanımının %24 oranında tekrar arttığı belirlenmiştir. Sıcak presleme tekniği ile üretilen toz metal çeliklerin daha yüksek basınçlı presleme uygulanarak, sinterleme süreci kısaltılabilir ve böylece daha düşük maliyetli ve daha hızlı parça üretimleri gerçekleştirilebilir.