Research Article

Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi

Volume: 10 Number: 1 April 1, 2025
EN TR

Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, B açısından zengin Ni-Co-W-B metalik cam alaşımı ailesinin cam oluşturma yeteneği Fe ve Cr ilavesiyle arttırılmıştır. Bu alaşım ailesi, yüksek tokluk ve sertliğe sahip metal matrisli kompozit (MMC) malzemelerin üretiminde öncü olarak hizmet edebilecek umut verici bir malzeme grubunu temsil etmektedir. Alaşım ailesinin kristalleşmesi sonucunda yüksek tokluk sağlayabilen bir Ni katı çözeltisi ve çok yüksek sertliğe sahip bir borür fazı (CoWB) oluşmaktadır. Yüksek kristalleşme sıcaklığına sahip dökme metalik camlardan biri olan Ni31,56Co21,74B15W23,7Ta8 alaşımının cam oluşturma yeteneği, termal özellikleri ve mikrosertlik özellikleri Fe ve Cr elementleri eklenerek incelenmiştir. Alaşımların yapısal ve termal özellikleri X-ışını kırınımı (XRD), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), Vickers mikrosertliği ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri kullanılarak araştırılmıştır. Analizler, Cr ilavesinin alaşımdaki kristalleşmeyi arttırdığını, dolayısıyla cam oluşturma yeteneğini olumsuz yönde etkilediğini ortaya çıkarmıştır. Buna karşılık, Fe'nin belirli seviyelerde eklenmesinin alaşımın cam oluşturma yeteneğini artırabileceği belirlenmiştir. Ni21,5Co21,5Fe10,3B15W23,7Ta8 alaşımı, 747°C'de ölçülen kristalizasyon sıcaklığı (Tx) ile 1 mm'lik kritik döküm kalınlığı sergilemiştir. Mikro sertlik ölçümleri alaşımın sertliğinin 1253 HV olduğunu ortaya çıkarmıştır. Uygun miktarlarda Fe eklenmesinin cam oluşturma yeteneğini artırabileceği, Cr eklenmesinin ise cam oluşturma eğilimini olumsuz yönde etkilediği gösterilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

Afyon Kocatepe Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP)

Project Number

17. FEN. BİL. 67

Ethical Statement

Tüm yazarların makaleyi okuduğunu ve gönderimini onayladığını ve makalenin hiçbir dilde tamamen veya kısmen yayınlanmadığını bildiriyoruz. 21-23 Kasım 2022 tarihlerinde Afyonkarahisar’da düzenlenen “XI. Uluslararası Katılımlı Seramik Kongresi” kongresinde “Ni-Co-B-W-Ta İri Hacimli Metalik Cam Alaşımının Demir ve Krom İlavesi ile Alaşımın Camlaşma Kabiliyeti ve Kristalizasyon Sıcaklığının Arttırılması” başlıklı olarak sözel sunum yapılmıştır. Çıkar çatışması yoktur, tüm yazarlar bu şekilde listelenmeyi kabul etmiş ve makalenin Bor Dergisi'nde yayınlanmasını onaylamıştır.

Thanks

Bu çalışması 17. FEN. BİL. 67 numaralı Afyon Kocatepe Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP) tarafından desteklenmiştir.

References

  1. [1] Klement Jun, W., Willens, R. H., & Duwez, P. (1960). Non-crystalline structure in solidified gold-silicon alloys. Nature, 187, 869-870. https://doi.org/10.1038/187869b0
  2. [2] Inoue, A., & Takeuchi, A. (2011). Recent development and application products of bulk glassy alloys. Acta Materialia, 59(6), 2243-2267. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2010.11.027
  3. [3] Hofmann, D. C., Andersen, L. M., Kolodziejska J., Roberts, S. N., Borgonia, J. P., Johnson, W. L., … & Kennett, A. (2016). Optimizing bulk metallic glasses for robust, highly wear-resistant gears. Advanced Engineering Materials, 19(1), 1600541. https://doi.org/10.1002/adem.201600541
  4. [4] Telford, M. (2004). The case for bulk metallic glass. Materials Today, 7(3), 36-43. https://doi.org/10.1016/S1369-7021(04)00124-5
  5. [5] Laghari, R. A., Jamil, M., Laghari, A. A., & Khan, A. M. (2025). Material characteristics and machinability of metal matrix composite materials: A critical review on recent advances and future perspectives. Measurement, 242, Part B, 115839. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2024.115839
  6. [6] Biyik, S. (2019). Effect of cubic and hexagonal boron nitride additions on the synthesis of Ag-SnO2 electrical contact material. Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 14(7), 1010-1015. https://doi.org/10.1166/jno.2019.2592
  7. [7] Subramanian, J., Seetharaman, S., & Gupta, M. (2015). Processing and properties of aluminum and magnesium based composites containing amorphous reinforcement: A review. Metals, 5, 743-762. https://doi.10.3390/met5020743
  8. [8] Hufenbach, W., Andrich, M., Langkamp, A., & Czulak, A. (2006). Fabrication technology and material characterization of carbon fibre reinforced magnesium. Journal of Materials Processing Technology, 175, 218-224. https://doi.10.1016/j.jmatprotec.2005.04.023

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Materials Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 1, 2025

Submission Date

October 27, 2024

Acceptance Date

January 18, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 10 Number: 1

APA
Şahin, H., & Hitit, A. (2025). Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi. Journal of Boron, 10(1), 35-42. https://doi.org/10.30728/boron.1573965
AMA
1.Şahin H, Hitit A. Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi. Journal of Boron. 2025;10(1):35-42. doi:10.30728/boron.1573965
Chicago
Şahin, Hakan, and Aytekin Hitit. 2025. “Ni-Co-Ta-W-B Metalik Cam Alaşımının Metal Matrisli Kompozit üretiminde Kullanım Potansiyelinin Arttırılması Için Camlaşma Kabiliyetinin Geliştirilmesi”. Journal of Boron 10 (1): 35-42. https://doi.org/10.30728/boron.1573965.
EndNote
Şahin H, Hitit A (April 1, 2025) Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi. Journal of Boron 10 1 35–42.
IEEE
[1]H. Şahin and A. Hitit, “Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi”, Journal of Boron, vol. 10, no. 1, pp. 35–42, Apr. 2025, doi: 10.30728/boron.1573965.
ISNAD
Şahin, Hakan - Hitit, Aytekin. “Ni-Co-Ta-W-B Metalik Cam Alaşımının Metal Matrisli Kompozit üretiminde Kullanım Potansiyelinin Arttırılması Için Camlaşma Kabiliyetinin Geliştirilmesi”. Journal of Boron 10/1 (April 1, 2025): 35-42. https://doi.org/10.30728/boron.1573965.
JAMA
1.Şahin H, Hitit A. Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi. Journal of Boron. 2025;10:35–42.
MLA
Şahin, Hakan, and Aytekin Hitit. “Ni-Co-Ta-W-B Metalik Cam Alaşımının Metal Matrisli Kompozit üretiminde Kullanım Potansiyelinin Arttırılması Için Camlaşma Kabiliyetinin Geliştirilmesi”. Journal of Boron, vol. 10, no. 1, Apr. 2025, pp. 35-42, doi:10.30728/boron.1573965.
Vancouver
1.Hakan Şahin, Aytekin Hitit. Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi. Journal of Boron. 2025 Apr. 1;10(1):35-42. doi:10.30728/boron.1573965