Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi

Ali Erçetin; Kubilay Aslantaş; Mustafa Perçin

doi:10.17341/gazimmfd.416434

Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi

Öz

Her geçen gün toz metalürjisi yöntemiyle yeni/farklı kompozisyonlara sahip malzeme üretilmektedir. Üretilen malzemelerin mekanik ve kimyasal özellikleri kadar işlenebilirlikleri de önemlidir. Bu çalışmada, tungstenin ağırlıklı olarak kullanıldığı ve farklı oranlarda bakır ilave edilerek malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Üç farklı W/Cu (90/10, 80/20, 70/30) oranı ve iki farklı sinterleme sıcaklığı (1000 ^ºC ve 1100 ^ºC) değişken olarak alınmıştır. Üretilen bu numuneler için mikro frezeleme yöntemiyle kesme testeleri gerçekleştirilmiştir. Böylece hem yapıdaki W ve Cu oranlarının, hem de sinterleme sıcaklığının kesme kuvvetleri, takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, yüksek sinterleme sıcaklığı ve yüksek tungsten oranı sertliğin artmasına neden olmaktadır. Bu nedenle 1100 ^ºC'de sinterlenen ve %90 W ihtiva eden numunelerde meydana gelen takım aşınması maksimum düzeydedir. Ayrıca sinterleme sıcaklığı ve tungsten oranı kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlüğünü önemli oranda etkilemektedir. Abrasiv aşınma mekanizması sonucunda takım geometrisinde meydna gelen bozulma kesme kuvvetlerinin artmasına, yüzey kalitesinin bozulmasına ve çapak oluşumuna neden olmuştur.

Anahtar Kelimeler

Toz metalurjisi,mikro frezeleme,takım aşınması,yüzey pürüzlülüğü,çapak oluşumu

Kaynakça

Sepulveda J., Valenzuela L., Brush Wellman advances Cu/W technology, Metallic Powder Review, PM Special Feature, 24–27, 1998.
Uhlmann E., Piltz S. and Schauer K., Micro milling of sintered tungsten-copper composite materials, Journal of Materials Processing Techology, 167 (2-3), 402-407, 2005.
Zhang X.Q., Peng Y.H., Ruan X.Y., Simulation and fracture prediction for sintered materials in upsetting by FEM, J. Mater. Process. Technol., 105(3), 253–257, 2000.
Bhalla A.K., Williams J.D., Comparative assessment of explosive and other methods of compaction in the production of tungsten–copper composite, Powder Metall., 1, 31–37, 1976.
Chen P., Shen Q., Luo G., Wang C., Li M., Zhang L., Li X. and Zhu B., Effect of interface modification by Cu-coated W powders on the microstructure evolution and properties improvement for Cu–W composites, Surface & Coatings Technology, 288, 8-14, 2016.
Merrick H.F., Effect of heat treatment on the structure and properties of extruded P/M alloy 718, Metallurgical Transactions A, 7 (4), 505-514, 1976.
Radavich J.F., Meyers D.J., Thermomechanical processing of P/M alloy 718, 5th Int. Symp. on Superalloys, Warrendale, PA, 347–356, 1984.
Özgün Ö., Gülsoy H.Ö., Yılmaz R. and Fındık F., Microstructural and mechanical characterization of injection molded 718 superalloy powders, Journal of Alloys and Compounds, 576, 140-153, 2013.

Ihn T.H., Lee S.W., Joo S.K., Effect of Transition Metal Addition on Liquid Phase Sintering of W–Cu, Powder Metall., 37 (4), 283-288, 1994.
Kim D-G., Kim G-S., Suk M-J., Oh S-T., Kim Y-D., Effect of heating rate on microstructural homogeneity of sintered W-15 wt.% Cu nanocomposite fabricated from W–CuO powder mixture, Scr. Mater., 51, 677–681, 2004.
Li S.B., Xie J.X., Processing and microstructure of functionally graded W/Cu composites fabricated by multi-billet extrusion using mechanically alloyed powders, Compos. Sci. Technol., 66 (13), 2329-2336, 2006.
Gaitonde V.N., Karnik S.R., Faustino M. and Paulo Davim J., Machinability analysis in turning tungsten-copper composite for aplication in EDM electrodes, Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials., 28 (2), 221-227, 2010.
Ucun I., Aslantas K. and Bedir F., An experimental investigation of the effect of coating material on tool wear in micro milling of Inconel 718 super alloy, Wear, 300 (1-2), 8-19, 2013.
Ucun I., Aslantas K. and Bedir F., The effect of minimum quantity lubrication and cryogenic pre-cooling on cutting performance in the micro milling of Inconel 718, Proc IMechE B: J. Eng. Manuf., 229 (12), 2134-2143, 2015.
Aslantas K., et al. Cutting performance of nano-crystalline diamond (NCD) coating in micro-milling of Ti6Al4V alloy, Precision Engineering, 45, 55-66, 2016.
Filiz S., Conley C.M., Wasserman M.B., Ozdoganlar O.B., An experimental investigation of micro-machinability of copper 101 using tungsten carbide micro-endmills, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 47 (7-8), 1088-1100, 2007.
Liu J., Li J., Ji Y. and Xu C. Investigation on the effect of SiC nanoparticles on cutting forces for micro-milling magnesium matrix composites, ASME International Manufacturing Science and Engineering Conference, vol. 2, Corvallis, Oregon-USA, June 13-17, 2011.
Samuel J., Devor R.E., Kapoor S.G., Hsia K.J., Experimental investigation of the machinability of polycarbonate reinforced with multiwalled carbon nanotubes, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 128 (2), 465-473, 2006.
Johnson J.L., German R.M., Phase equilibria effects on the enhanced liquid phase sintering of tungsten-copper, Metallurgical Transactions A, 24 (11), 2369-2377, 1993.
Ardestani M., Rezaie H.R., Arabi H., Razavizadeh H., The effect of sintering temperature on densification of nanoscale dispersed W-20-40%wt Cu composite powders, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 27 (5), 862-867, 2009.
Chou Y.S., Barash M.M., Review on hard turning and CBN cutting tools, SME Technical Paper, Proc. First Int. Machining and Grinding Conf., 951–962, 1995.
Vyas A., Shaw M.C., Chip formation when hard turning steel, Manufacturing Science and Technology, 6 (2), 21–28, 1997.
Thiele J.D., Melkote S.N., Effect of cutting edge geometry and workpiece hardness on surface generation in the finish hard turning of AISI 52100 steel, Journal of Materials Processing Technology, 94 (2-3), 216-226, 1999.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

-

Yazarlar

Ali Erçetin

Kubilay Aslantaş

Mustafa Perçin

Yayımlanma Tarihi

19 Aralık 2018

Gönderilme Tarihi

16 Mart 2017

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2018 Cilt: 33 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416434

IZ

https://izlik.org/JA64DG47BE

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Erçetin, A., Aslantaş, K., & Perçin, M. (2018). Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(4), 1369-1382. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416434

AMA

1.Erçetin A, Aslantaş K, Perçin M. Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi. GUMMFD. 2018;33(4):1369-1382. doi:10.17341/gazimmfd.416434

Chicago

Erçetin, Ali, Kubilay Aslantaş, ve Mustafa Perçin. 2018. “Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 (4): 1369-82. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416434.

EndNote

Erçetin A, Aslantaş K, Perçin M (01 Aralık 2018) Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 4 1369–1382.

IEEE

[1]A. Erçetin, K. Aslantaş, ve M. Perçin, “Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi”, GUMMFD, c. 33, sy 4, ss. 1369–1382, Ara. 2018, doi: 10.17341/gazimmfd.416434.

ISNAD

Erçetin, Ali - Aslantaş, Kubilay - Perçin, Mustafa. “Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/4 (01 Aralık 2018): 1369-1382. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416434.

JAMA

1.Erçetin A, Aslantaş K, Perçin M. Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi. GUMMFD. 2018;33:1369–1382.

MLA

Erçetin, Ali, vd. “Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 33, sy 4, Aralık 2018, ss. 1369-82, doi:10.17341/gazimmfd.416434.

Vancouver

1.Ali Erçetin, Kubilay Aslantaş, Mustafa Perçin. Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi. GUMMFD. 01 Aralık 2018;33(4):1369-82. doi:10.17341/gazimmfd.416434

Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi

Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen tungsten-bakır kompozit malzemelerin mikro frezelenmesi: Kompozisyon ve sinterleme sıcaklığının etkisi

Öz

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretilen Nb Takviyeli Mg Matrisli Kompozitlerin Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

Kalite kontrol uygulamaları için gerçek zamanlı bir video ölçüm sistemi

Powder metal Al2O3 reinforced Mg5Sn matrix composites: Production and characterization

COMPARISON OF OPTIMIZATION METHODS FOR ADDITIVE MANUFACTURING AND MACHINING METHODS