BibTex RIS Kaynak Göster

Characterization and Mechanical Properties of WC-Co Based Scratch Tips

Yıl 2013, Cilt: 13 Sayı: 2, 1 - 11, 01.08.2013

Muzaffer Erdoğan Ayhan Erol Ahmet Yönetken

Öz

Tungsten carbide is known to have excellent high hardness and wear resistance carbide ceramics feature. Thanks to its superior properties and wear resistance carbide cutting-plotter teams, if desired, the industry has a wide application area. In this study, the WC-based material, ceramic material Co. To produce composite samples. In other words, ceramic and metal powders, with powder metallurgy technique, of mechanical properties and composite materials to produce the survey covers. WC powders (80%) 2 µm and 10 µm grain size grain size of ceramic-based material with a metal-based 2 µm Co(20%) composites were produced. Mixture of powders of various composition, the composition of which will be weighed and mixed in 24-hour cap in the mechanical stirrers in a homogeneous way. Samples (approximately 5 grams) in the form of capsules, pressed in a cylindrical mold. 15 mm in diameter and 2-5 mm high, made of extruded samples. 90N% + 10H2% gas atmosphere in the sintering process oC sintered between temperatures. Experimental studies were examined in accordance with literature data obtained by analyzing the results.In addition, the production of composite materials obtained by this method has provided a new perspective. The results obtained with this study, produced by microwave sintering technique WC-Co greatly improved the quality of composite materials. © Afyon Kocatepe Üniversitesi

Anahtar Kelimeler

-

Kaynakça

  • Xiong, Y., Lau, K., Zhou, X. and Schoenung, J. M., 2008. A streamlined life cycle assessment on the fabrication of WC-Co cermets. Journal Of Cleaner Production, 16, 1118-1126.
  • Ma, X. M. and Ji, G., 1996. Nanostructured WC-Co alloy pepared by mechanical alloying. Journal Of Alloys And Compounds, 245, 30-32.
  • McCandlish, L., Kear, B.H., Kim, B. K., 1992. Processing And Nanostructured Materials, 1, 119-124.
  • Nanostructured WC-Co.
  • Liu, W., Song, X., Zhang, J., Zhang, G. and Liu, X., 2008. Thermodynamic analysis for ın situ synthesis of WC– Co composite powder from metal oxides. Materials Chemistry And Physics, 109, 235–240.
  • Koc R., Kodambake S. K. and Euro J., 2000. Ceramic Materyals, 20, 1859.
  • Zhang, Z. Y., Wahlbeg, S., Wang, M. S. and Muhammed, M., 1999. Nanostructral Materyals, 12 163-168.
  • McCandlish, L. E. and Kear, B. H., 1992. Nanostructural Materyals. 1, 119-125.
  • McCandlish, L. E. and Kear, B. H., 1993. Nanostructural Materyals, 3, 19-24.
  • Ryu, T., Sohn, H. Y., Han, H., Kim, Y., Hwang, K. S., Mena, M., And Fang Z. Z., 2008. Nanograined WC-Co composite powders by chemical vapor synthesis. Metallurgical And Materials Transactions B, 39, 1-6.
  • Upadhaya, G. S., 1998, Cemented tungsten carbide. Noyes Publications, New York (NY), 1–6.
  • Zhu, Y. T., and Manthiram, A., 1996. Composites, Part B, Eng., 27, 407–413.
  • Nassaj, E. T., and Mirhosseini, S. H., 2003. An in situ wc– ni composite fabricated by the shs method, Journal Of Materials Processing Technology, 142, 422–426.
  • Upadhaya, G. S., and Bhaumik, S. K., 1988. Sintering of submicron WC–10% Co hardmetals containing ni and Fe. Materyal Sciences Engineering-A, 249, 105–106.
  • Li, T., Li, Q., Fuha, J. Y. H., Yu, P. C., and Wu, C. C., 2006. Effects of lower cobalt binder concentrations ın sintering of tungsten karbide. Materials Science And Engineering A, 430, 113–119.
  • Ban, Z. G., and Shaw, L. L., 2002. Synthesis and processing of nanostructured WC-Co materials. Journal Of Materials Science, 37, 3397–3403.
  • Mannesson, K., Elfwing, M., Kusoffsky, A., Norgren, S., and Agren J., 2008. Analysis of WC grain growth during sintering using electron backscatter difraction and ımage analyses. International Journal Of Refractory Metals & Hard Materials, 26, 449–455.
  • Akhtar, F., Humail, I. S., Askari, S. J., Tian, J., and Shiju, G., 2007. Effect of WC particle size on the microstructure, mechanical properties and fracture behavior of WC-(W,Ti,Ta)C-6%Co cemented carbides. International Journal Of Refractory Metals And Hard Materials, 25, 405-410.
  • Greenfield, M., and Wolfe, G., 1998. Powder metal technologies and applications of asm handbook. ASM International, 7, 492–496.
  • Krishna, B. V., Misra, V. N., Mukherjee, P. And S., Sharma, P., 2002. Microstructure and properties of flame International Journal Of Refractory And Hard Materials, 20, 355-374. carbide coatings.
  • Rogl, P., 1998. Phase diagrams of ternary Metal–Boron– Carbon systems. ASM International; MSI, Materials Park, OH; Stuttgart, Germany, pp 392.
  • Roberto, T. F., Rodrigues, M. F., Esquef, I. A., Vargas, H., and Filgueira, M., 2005. On the thermal characterization of a HPHT sintered WC-15% wt Co hardmetal alloy. International Journal of Refractory And Hard Materials, 23, 115-118.
  • Wang, X., Hwang, K. S., Koopman K., Fang, Z. Z., and Zhang, l., 2013. Mechanical properties and wear resistance of functionally graded WC–Co. Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 36, 46–51.
  • Pana, Li, D. Y., and Zhang, H., 2011. Enhancing the wear resistance of sintered WC–Co composite by adding pseudo-elastic TiNi constituent. Wear, 271, 1916- 1921.
  • Krakhmalev, P. V., Rodil, T. A., and Bergstrom, J., 2007. Influence of microstructure on the abrasive edge wear of WC–Co hardmetals. Wear, 263, 240-245.
  • Saito, H., Iwabuchi, A., and Shimizu, T., 2006. Effects of Co content and WC grain size on wear of WC cemented carbide. Wear, 261, 126-132.

WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri

Yıl 2013, Cilt: 13 Sayı: 2, 1 - 11, 01.08.2013

Muzaffer Erdoğan Ayhan Erol Ahmet Yönetken

Öz

Tungsten karbür üstün sertlik özelliği ve aşınmaya karşı direnci ile bilinen karbürlü seramiklerdendir. Bu üstün özellikleri sayesinde Karbürler kesici-çizici takımlarında ve aşınmaya karşı direnç istenilen durumlarda endüstride geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada, WC seramik malzemesinin Co esaslı malzemeden kompozit numuneler üretilmiştir. Yani seramik ve metal tozları, toz metalurjisi tekniği ile kompozit malzemeler üretmek ve mekaniksel özelliklerinin araştırmasını kapsamaktadır. WC tozlarının (%80) 2 µm ve 10 µm tane boyutundaki seramik esaslı malzeme ile metal esaslı 2 µm tane boyutundaki Co (%20) kompozitler elde edilmiştir. Karışımı yapılacak olan tozlar çeşitli kompozisyon bileşimlerinde tartılarak kap içerisinde mekanik karıştırıcılarla homojen bir şekilde 24 saat karıştırılmıştır. Numuneler (yaklaşık 5 gram) silindirik kalıp içerisinde kapsül şeklinde preslenmiştir. Preslenen sinterlenmemiş numuneler 15 mm çapında ve 2-5 mm yüksekliğinde üretilmiştir. Sinterleme işlemleri ise %90N+%10H2 gazı atmosferinde oC sıcaklıklarında sinterlenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucu elde edilen analiz sonuçları literatür verileri doğrultusunda incelenmiştir.Ayrıca, bu yöntemle elde edilen kompozit malzemelerin üretimine yeni bir bakış açısı sağlamıştır. Bu çalışma ile elde edilen sonuçlar; mikrodalga sinterleme tekniği ile üretilen WC-Co’lı kompozit malzemelerin kalitesinin arttırılması sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Toz Metalurjisi Seramik-Metal Kompozitler Presleme Mikrodalga Toz Sinterleme Çizici Kalem

Kaynakça

  • Xiong, Y., Lau, K., Zhou, X. and Schoenung, J. M., 2008. A streamlined life cycle assessment on the fabrication of WC-Co cermets. Journal Of Cleaner Production, 16, 1118-1126.
  • Ma, X. M. and Ji, G., 1996. Nanostructured WC-Co alloy pepared by mechanical alloying. Journal Of Alloys And Compounds, 245, 30-32.
  • McCandlish, L., Kear, B.H., Kim, B. K., 1992. Processing And Nanostructured Materials, 1, 119-124.
  • Nanostructured WC-Co.
  • Liu, W., Song, X., Zhang, J., Zhang, G. and Liu, X., 2008. Thermodynamic analysis for ın situ synthesis of WC– Co composite powder from metal oxides. Materials Chemistry And Physics, 109, 235–240.
  • Koc R., Kodambake S. K. and Euro J., 2000. Ceramic Materyals, 20, 1859.
  • Zhang, Z. Y., Wahlbeg, S., Wang, M. S. and Muhammed, M., 1999. Nanostructral Materyals, 12 163-168.
  • McCandlish, L. E. and Kear, B. H., 1992. Nanostructural Materyals. 1, 119-125.
  • McCandlish, L. E. and Kear, B. H., 1993. Nanostructural Materyals, 3, 19-24.
  • Ryu, T., Sohn, H. Y., Han, H., Kim, Y., Hwang, K. S., Mena, M., And Fang Z. Z., 2008. Nanograined WC-Co composite powders by chemical vapor synthesis. Metallurgical And Materials Transactions B, 39, 1-6.
  • Upadhaya, G. S., 1998, Cemented tungsten carbide. Noyes Publications, New York (NY), 1–6.
  • Zhu, Y. T., and Manthiram, A., 1996. Composites, Part B, Eng., 27, 407–413.
  • Nassaj, E. T., and Mirhosseini, S. H., 2003. An in situ wc– ni composite fabricated by the shs method, Journal Of Materials Processing Technology, 142, 422–426.
  • Upadhaya, G. S., and Bhaumik, S. K., 1988. Sintering of submicron WC–10% Co hardmetals containing ni and Fe. Materyal Sciences Engineering-A, 249, 105–106.
  • Li, T., Li, Q., Fuha, J. Y. H., Yu, P. C., and Wu, C. C., 2006. Effects of lower cobalt binder concentrations ın sintering of tungsten karbide. Materials Science And Engineering A, 430, 113–119.
  • Ban, Z. G., and Shaw, L. L., 2002. Synthesis and processing of nanostructured WC-Co materials. Journal Of Materials Science, 37, 3397–3403.
  • Mannesson, K., Elfwing, M., Kusoffsky, A., Norgren, S., and Agren J., 2008. Analysis of WC grain growth during sintering using electron backscatter difraction and ımage analyses. International Journal Of Refractory Metals & Hard Materials, 26, 449–455.
  • Akhtar, F., Humail, I. S., Askari, S. J., Tian, J., and Shiju, G., 2007. Effect of WC particle size on the microstructure, mechanical properties and fracture behavior of WC-(W,Ti,Ta)C-6%Co cemented carbides. International Journal Of Refractory Metals And Hard Materials, 25, 405-410.
  • Greenfield, M., and Wolfe, G., 1998. Powder metal technologies and applications of asm handbook. ASM International, 7, 492–496.
  • Krishna, B. V., Misra, V. N., Mukherjee, P. And S., Sharma, P., 2002. Microstructure and properties of flame International Journal Of Refractory And Hard Materials, 20, 355-374. carbide coatings.
  • Rogl, P., 1998. Phase diagrams of ternary Metal–Boron– Carbon systems. ASM International; MSI, Materials Park, OH; Stuttgart, Germany, pp 392.
  • Roberto, T. F., Rodrigues, M. F., Esquef, I. A., Vargas, H., and Filgueira, M., 2005. On the thermal characterization of a HPHT sintered WC-15% wt Co hardmetal alloy. International Journal of Refractory And Hard Materials, 23, 115-118.
  • Wang, X., Hwang, K. S., Koopman K., Fang, Z. Z., and Zhang, l., 2013. Mechanical properties and wear resistance of functionally graded WC–Co. Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 36, 46–51.
  • Pana, Li, D. Y., and Zhang, H., 2011. Enhancing the wear resistance of sintered WC–Co composite by adding pseudo-elastic TiNi constituent. Wear, 271, 1916- 1921.
  • Krakhmalev, P. V., Rodil, T. A., and Bergstrom, J., 2007. Influence of microstructure on the abrasive edge wear of WC–Co hardmetals. Wear, 263, 240-245.
  • Saito, H., Iwabuchi, A., and Shimizu, T., 2006. Effects of Co content and WC grain size on wear of WC cemented carbide. Wear, 261, 126-132.
Toplam 26 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Muzaffer Erdoğan Bu kişi benim

Ayhan Erol Bu kişi benim

Ahmet Yönetken Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 1 Ağustos 2013
Gönderilme Tarihi 8 Ağustos 2015
Yayımlandığı Sayı Yıl 2013 Cilt: 13 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA Erdoğan, M., Erol, A., & Yönetken, A. (2013). WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 13(2), 1-11.
AMA Erdoğan M, Erol A, Yönetken A. WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Ağustos 2013;13(2):1-11.
Chicago Erdoğan, Muzaffer, Ayhan Erol, ve Ahmet Yönetken. “WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu Ve Mekaniksel Özellikleri”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 13, sy. 2 (Ağustos 2013): 1-11.
EndNote Erdoğan M, Erol A, Yönetken A (01 Ağustos 2013) WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 13 2 1–11.
IEEE M. Erdoğan, A. Erol, ve A. Yönetken, “WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 13, sy. 2, ss. 1–11, 2013.
ISNAD Erdoğan, Muzaffer vd. “WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu Ve Mekaniksel Özellikleri”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 13/2 (Ağustos 2013), 1-11.
JAMA Erdoğan M, Erol A, Yönetken A. WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2013;13:1–11.
MLA Erdoğan, Muzaffer vd. “WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu Ve Mekaniksel Özellikleri”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 13, sy. 2, 2013, ss. 1-11.
Vancouver Erdoğan M, Erol A, Yönetken A. WC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu ve Mekaniksel Özellikleri. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2013;13(2):1-11.