Araştırma Makalesi

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

Cilt: 10 Sayı: 1 1 Nisan 2025
PDF İndir
EN TR

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

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Afyon Kocatepe Üniversitesi, Bilimsel Araştırma Projeleri (BAP)

Proje Numarası

17. FEN. BİL. 67

Etik Beyan

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.

Teşekkür

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

Kaynakça

  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

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

1 Nisan 2025

Gönderilme Tarihi

27 Ekim 2024

Kabul Tarihi

18 Ocak 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 10 Sayı: 1

Kaynak Göster

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, ve 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 (01 Nisan 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 ve A. Hitit, “Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi”, Journal of Boron, c. 10, sy 1, ss. 35–42, Nis. 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 (01 Nisan 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, ve Aytekin Hitit. “Ni-Co-Ta-W-B metalik cam alaşımının metal matrisli kompozit üretiminde kullanım potansiyelinin arttırılması için camlaşma kabiliyetinin geliştirilmesi”. Journal of Boron, c. 10, sy 1, Nisan 2025, ss. 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. 01 Nisan 2025;10(1):35-42. doi:10.30728/boron.1573965