Nikel esaslı süperalaşımların talaşlı işlenmesi için SiAlON esaslı kompozit malzemelerin geliştirilmesi

Abstract

Süper alaşımların talaşlı imalatında kullanılan seramik esaslı malzemelerin bir alt grubu olan SiAlON seramiklerinin zorlu kesme koşullarına karşı direncinin artırılabilmesi amacıyla SiC partikül takviyesi yapılmıştır. Bu amaçla % 50 a - % 50 b SiAlON içeren SiAlON malzemesine ağırlıkça % 10 -17,5 ve 25 oranlarında SiCp takviyesi yapılmış ve sonrasında elde edilen kompozit malzemelerin sinterlenme davranışları, mekanik (sertlik ve tokluk) ve ısıl özellikleri ve ayrıca en yaygın kullanılan nikel esaslı süper alaşımlardan bir tanesi olan Inconel 718 alaşımının işlenmesindeki aşınma davranışları mukayeseli olarak incelenmiştir. SiC takviye fazının tane boyutunun etkisinin belirlenmesi amacıyla 25 m2/gr. yüzey alanına sahip SiCp ilavesi de denenmiştir. Elde edilen sinterleme sonuçlarına göre % 17,5 SiC ilavesinin bu sistem için tam yoğunluğun elde edilebilmesi için maksimum ilave miktarı olduğu bulunmuştur. SiC tane boyutunun etkisi olmaksızın, ilave edilen SiC miktarıyla sertlik ve termal difüzivite değerlerinde önemli artışlar kaydedilmiş, tokluk değerlerinde ise dikkate alınabilir bir değişim gözlenmemiştir. Mekanik ve ısıl özellikler açısından en üstün özelliklere sahip olan % 17,5 oranında SiC içeren malzemenin işleme sırasında aşınmaya karşı SiAlON matris malzemesinden daha dirençli olduğu, ticari olarak yaygın bir şekilde kullanılan Alümina-SiCv kesici ucuyla ise kıyaslanabilir bir aşınma dayanımına sahip olduğu sonuçlarına varılmıştır.