Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu

Hasan Kotan

doi:10.17341/gummfd.17389

Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu

Öz

Bilyeli değirmenler ile üretilen yüksek mukavemetli tozların konsolidasyonunda temel hedef mekanik özelliklerinde önemli bir kayıp olmadan bu tozların birleştirilerek porozite içermeyen ürüne dönüştürülebilmesidir. Son yıllarda yapılan araştırmalar sıcak ekstrüzyon ile yüksek kayma ve basınca maruz bırakılan tozların porozite içermeden, teorik yoğunluklarında birleştirilebileceğini göstermiştir. Bu çalışmada sıcak presleme ve yüksek sıcaklıklarda çok geçişli ekstrüzyon (ECAE - equal channel angular extrusion) teknikleri kullanılarak nanokristalin Fe-Ni-Zr tozlarından konsolide edilmiş ferritik alaşımların üretimi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar sıcak presleme metodu ile teorik yoğunluğa ulaşılamadığını, ancak sıcak ekstrüzyon yöntemi ile yapısında porozite içermeyen ve teorik yoğunlukta malzeme üretilebileceğini göstermiştir. Konsolidasyon sonucunda mikroyapıda tane büyümesi gözlenmesine rağmen üretilen bu çeliklerin sertliği (5-6 GPa) günümüzde kullanılan yüksek mukavemetli çeliklerin üzerindedir.

Anahtar Kelimeler

Toz metalurjisi,Mekanik alaşımlama,Tane büyümesi,Mekanik özellikler,Ekstrüzyon,ECAE

Kaynakça

Youssef K. M., Scattergood R.O, Murty K.L., Horton J.A., and Koch C.C., “Ultrahigh strength and high ductility of bulk nanocrystalline copper”, Applied Physics Letters, Cilt 87, 91904-91907, 2005.
Zhao Y.H., Liao X.Z., Cheng S., Ma E. and Zhu Y.T., “Simultaneously increasing the ductility and strength of nanostructured alloys”, Advanced Materials, Cilt 18, 2280-2283, 2006
Hall E.O., “Variation of hardness of metals with grain size”, Nature, Cilt 173, 948-949, 1954
Meyers M. A., Mishra A., and Benson D. J., “Mechanical properties of nanocrystalline materials”, Progress in Materials Science, Cilt 51, 427-556, 2006
Koch C.C., and Weertman J., “Bulk nanostructured materials” , Noyes Publications, 393, 2002
Kumar K. S., Van Swygenhoven H., and Suresh S., “Mechanical behavior of nanocrystalline metals and aloys”, Acta Materialia, Cilt 51, 5743-5774, 2003
Million B., Ruzickova J., Velisek J., and Vrestal J., “Diffusion processes in the Fe-Ni system”, Materials Science and Engineering, Cilt 50, 43-52, 1981
Koch C.C., “The synthesis and structure of nanocrystalline materials produced by mechanical attrition: A review”, Nanostructured Materials, Cilt 2, 109-129, 1993

Koch C.C, “Synthesis of nanostructured materials by mechanical milling: problems and opportunities”, Nanostructured Materials, Cilt 9, 13-22, 1997
Soni P.R., "Mechanical Alloying, fundamentals and applications", Cambridge International Science Publishing, 2001
Koch C.C, Ovid'ko I.A., Seal S., and Veprek S., “Structural nanocrystalline materials”, Cambridge, New Yok, 25-85, 2007
Suryanarayana C., "Mechanical alloying and milling", CRS Press Taylor and Francis, 2004
Kirchheim R., “Reducing grain boundary, dislocation line and vacancy formation energies by solute segregation. I. Theoretical background”, Acta Materialia, Cilt 55 5129-5138, 2007
Kirchheim R., “Reducing grain boundary, dislocation line and vacancy formation energies by solute segregation: II. Experimental evidence and consequences”, Acta Materialia, Cilt 51, 5139-5148, 2007
Millett P.C., Selvan R.P., Bansal S., “Stabilizing nanocrystalline materials with dopants”, Acta Materialia, Cilt 53, 2329-2336, 2007
Weissmuller J., “Alloy effects in nanostructures”, Nanostructured Materials, Cilt 3, 261-272, 1993
Darling K.A., VanLeeuwen B.K., Koch C.C., and Scattergood R.O., “Thermal stability of nanocrystalline Fe–Zr alloys”, Materials Science and Engineering A, Cilt 527, 3572-3580, 2010
Darling K.A., VanLeeuwen B.K., Semones J.E., Koch C.C., Scattergood R.O., Kecskes L.J., and Mathaudhu S.N., “Stabilized nanocrystalline iron-based alloys: Guiding efforts in alloy selection”, Materials Science and Engineering A, Cilt 528, 4365-4371, 2011
VanLeeuwen B.K., Darling K.A., Koch C.C., Scattergood R.O., and Butler B.G., “Thermal stability of nanocrystalline Pd81Zr19”, Acta Materialia, Cilt 58, 4292-4297, 2010
Saber M., Kotan H., Koch C.C., Scattergood R.O., “Thermal stability of nanocrystalline Fe–Cr alloys with Zr additions”, Materials Science and Engineering A, Cilt 556, 664-670, 2012
Kotan H., Darling K.A., Saber M., Koch C.C., Scattergood R.O., “Effect of zirconium on grain growth and mechanical properties of a ball-milled nanocrystalline FeNi alloy”, Journal of Alloys and Compounds, Cilt 551, 621-629, 2013
Kotan H., Darling K.A., Saber M., Scattergood R.O., Koch C.C., “Thermal stability and mechanical properties of nanocrystalline Fe–Ni–Zr alloys prepared by mechanical alloying”, Journal of Materials Science, Cilt 48, 8402-8411, 2013
Guduru R.K., Darling K.A., Kishore R., Scattergood R.O., Koch C.C., Murty K.L., “Evaluation of mechanical properties using shear–punch testing”, Materials Science and Engineering A, Cilt 395, 307-314, 2005
Jian L.i., Malis T., Dionne S., “Recent advances in FIB–TEM specimen preparation techniques”, Materials Characterization, Cilt 57, 64–70, 2006
Chowdhury S.G., Xu C., Langdon T.G., “Texture evolution in an aluminum alloy processed by ECAP with concurrent precipitate fragmentation”, Materials Science and Engineering A, Cilt 473, 219–225, 2008
Kotan H. , Saber M., Koch C.C., Scattergood R.O., “Effect of annealing on microstructure, grain growth, and hardness of nanocrystalline Fe–Ni alloys prepared by mechanical alloying”, Materials Science and Engineering A, Cilt 552, 310–315, 2012
Karaman I., Haouaoui H., Maier H.J., “Nanoparticle consolidation using equal channel angular extrusion at room temperature”, Journal of Materials Science, Cilt 42, 1561-1576, 2007
Grosdidier T., Goran D., Ji G., LIorca N., “On the processing of hetero-nanostructured metals for improved strength/ductility balance by ECAE and SPS techniques”, Journal of Alloys and Compounds, Cilt 504, 456-459, 2010
Youssef K.M., Scattergood R.O., Murty K.L., Koch C.C., “Nanocrystalline Al-Mg alloy with ultrahigh strength and good ductility”, Scripta Materialia, Cilt 54, 241-256, 2006
Koch, C.C., “Optimization of strength and ductility in nanocrystalline and ultrafine grained metals”, Scripta Materialia, Cilt 49, 657-662, 2003

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

-

Yazarlar

Hasan Kotan

Yayımlanma Tarihi

23 Mart 2016

Gönderilme Tarihi

19 Şubat 2015

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2016 Cilt: 31 Sayı: 1

DOI

https://doi.org/10.17341/gummfd.17389

IZ

https://izlik.org/JA29RR24EU

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Kotan, H. (2016). Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 31(1). https://doi.org/10.17341/gummfd.17389

AMA

1.Kotan H. Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu. GUMMFD. 2016;31(1). doi:10.17341/gummfd.17389

Chicago

Kotan, Hasan. 2016. “Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31 (1). https://doi.org/10.17341/gummfd.17389.

EndNote

Kotan H (01 Mart 2016) Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31 1

IEEE

[1]H. Kotan, “Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu”, GUMMFD, c. 31, sy 1, Mar. 2016, doi: 10.17341/gummfd.17389.

ISNAD

Kotan, Hasan. “Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 31/1 (01 Mart 2016). https://doi.org/10.17341/gummfd.17389.

JAMA

1.Kotan H. Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu. GUMMFD. 2016;31. doi:10.17341/gummfd.17389.

MLA

Kotan, Hasan. “Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 31, sy 1, Mart 2016, doi:10.17341/gummfd.17389.

Vancouver

1.Hasan Kotan. Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu. GUMMFD. 01 Mart 2016;31(1). doi:10.17341/gummfd.17389