Yüksek Sıcaklık Hacim Yanma Sentezi ile Üretilen Fe3Al Malzemede Presleme Basıncının ve Isıtma Hızının Gözeneklilik ve Mikro Sertlik Üzerine Etkisinin Araştırılması

Abstract

Kısa işlem süresi, düşük enerji gereksinimleri ve düşük maliyetli özellikleri nedeniyle yanma sentezi yöntemiyle üretim, günümüzde oldukça popüler hale gelmiştir. Küçük başlangıç enerjisi ile oluşturulan ve kendiliğinden ilerleyen ekzotermik kimyasal reaksiyon sonucu istenilen ürünün elde edildiği bu işlemin dezavantajlarından biri malzemenin gözenekliliğidir.

Bu çalışmada, Fe₃Al tozları farklı presleme basınçlarında (75 Bar, 150 Bar, 300 Bar) preslenmiş ve iki farklı yanma sentezi yöntemiyle (yüzey dalgası yayılım modu (PWP), termal patlama modu (VCS)) ile sentezlenmiştir. Aynı zamanda VCS modu ile üretilen Fe₃Al(Fe-at.% 28Al) alaşımında yavaş ısıtma hızıyla da sentezleme yapılmıştır. Gözeneklilik, mikroyapı ve faz  incelemeleri için X-Işını kırınımı(XRD), elektron mikroskobu(SEM) görüntü analizi ve Vickers mikrosertlik ölçümü kullanılmıştır. Arşimet yöntemi ile nihai ürün yoğunluk ve gözeneklilik değerleri bulunmuştur. Sonuç olarak Fe₃Al fazının elde edilebildiği 150 Bar presleme basıncı optimum değer olarak belirlenmiştir. 

Keywords

• Metallerarası Bileşik,Fe3Al

References

1. Munir Z.A., 1988. Synthesis of High Temperature Materials by Self-Propagating Combustion Method, Ceramic Society Bulletin, 67 (2): 342.
2. Subrahmanyam J.,Vijayakumar M. J., 1992. Self-Propagating High-Temperature Synthesis Materials Science, 27: 6249.
3. Varma A., Rogachev A.S. , Mukasyan A. S., Hwang S. 1998. Combustion Synthesis of Advanced Materials: Principles and Applications, Advances in Chemical Engineering, 24:79-226.
4. Sauthoff G., 1996. State of Intermetallics Development, Materials and Corrosion, 47: 589.
5. Naiborodenko Y.S., Itin V.I. and Savitskii K.V., 1968. Exothermic Effects During Sintering of a Mixture of Nickel and Aluminum Powders, Soviet Physics Journal, 11:19.
6. Naiborodenko Y. S., Itin V. I., Savitskii K. V., 1970. Use of Combustion and Thermal Explosion for the Synthesis of Intermetallic Compounds and Their Alloys, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 7 (91): 562-567.
7. Naiborodenko Y.S., Itin V.I., Merzhanov A.G., 1973. Gas-free Burning of a Mixture of Metals and Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Intermetallides, Soviet Physics Journal, 16: 872.
8. Varma A., Mukasyan A.S., 2002.Combustion synthesis of intermetallic compounds, Self-Propagating High-Temperature Synthesis of Materials, Anatoli A. Borisov, Luigi T. De Luca, Alexander G. Merzhanov,Temmuz 18, CRC Press.

9. Pfeil L.B., Griffiths W.T., 1937. Improvement in Heat-Resisting Alloys, UK Patent No. 459848.
10. McKamey C.G., DeVan J.H., Tortorelli P.F., Sikka V.K., 1991. A Review of Recent Developments in Fe3Al-based Alloys, Journal of Materials Research, 6: 1779.
11. Rabin, B.H., Wright, R.N., 1991. Synthesis of Iron Aluminides from Elemental Powders. Metallurgical and Materials Transactions A, 22 (2): 277-286.
12. Morrell R., 1985. Handbook and Properties of Engineering Ceramic, Part I, An Introduction for the Engineering and Designer, NPL, UK, 67.
13. Larikov L.N., Geichenko V.V., Fal’chenko, V.M., 1981. Diffusion Process in Ordered Alloys, Oxionian,111-117.
14. Mossino, P., 2004. Some Aspects in Self-Propagating High-Temperature Synthesis, Ceramics International 30: 311-332.
15. Moore, J.J., Feng, H.J., 1995. Combustion Synthesis of Advanced Materials: Part I. Reaction Parameter, Progress in Material Science, 39: 243-273.
16. Matsuura, K., Kudoh, M., 1997. Grain Refinement of Combustion-Synthesized NiAl by Addition of Ceramic Particles, Materials Science and Engineering A, A239-240, 625-632.
17. Sundar R.S., Sastry D.H. , 2000. Creep Behaviour of Fe3Al Based Alloys in DO3 Phase Field, 8(9-11): 1061-1065.
18. Prakash U., Buckley R.A.,Jones H., Sellars C.M, 1991. Structure and Properties of Ordered Intermetallics Based on the Fe-AI System, ISIJ International, 31 (10): 1113-1126.
19. Varma A., Rogachev A.S., Mukasyan A.S., Hwang S., 2004. Combustion Synthesis of Advanced Materials, Department of Chemical Engineering, University of Notre Dame, Indiana, 46556.