Toz metalurjisi ile üretilen W-Nb-V ilave edilen Ni-Mo çeliğine sinterleme süresinin mekanik özelliklere etkisi
The effect of sintering time on mechanical characteristics of Ni-Mo steel added W-Nb-V produced with powder metallurgy
Yazar: ÜMİT KÖKSAL
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET AKİF ERDEN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Çelikler demir karbon alaşımıdır. Çelikler kimyasal bileşimlerine göre tasniflenildiğinde "Alaşımsız Çelikler" ve "Alaşımlı Çelikler" olmak üzere iki kısımda kategorize edilir. Alaşımsız çelik demir ve karbon ihtiva eder. Alaşımlı çelikte demir ve karbonun yanında nikel, molibden, vanadyum, niobyum, krom, mangan, silisyum, tungsten gibi alaşım elementleri bulunur. Alaşımlı çelikler alaşım elementlerinin oranına göre de az alaşımlı ve yüksek alaşımlı çelikler olarak ikiye ayrılır. Günümüzde yeterli oranda üretilmese de toz metalurjisi yöntemiyle alaşımlı çelik imal edilmektedir.
Bu çalışmada W, Nb ve V ilaveli Ni-Mo çeliği toz metalurjisi yoluyla üretilip, sinterleme süresinin analizini incelemek maksadıyla ağırlıkça aynı olan üç karışım turbulo cihazında bir buçuk saat karıştırılmıştır. Karıştırılan tozları blok haline getirebilmek için 700 MPa tek yönlü presleme yapılmıştır. Blok numuneler 1400°C argon atmosferinde sinterlenmiştir. Bu bileşimde üç farklı sinterleme süresiyle (1 saat, 2 saat ve 3 saat) numuneler üretilmiştir. Mikroyapısal özellikler SEM cihazı kullanılarak incelenmiştir. Mekanik özellikleri belirlemek için sertlik ve çekme testleri yapılmıştır. Numunelerin sinterlenmeden evvel ve sinterlendikten sonraki yoğunlukları hesaplanmıştır. Ayrıca tribolojik özelliklerin incelenmesi için aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. Bu bileşimin üretiminde 2 saatin optimum sinterleme süresi olduğu bulunmuştur. Mikroyapısal, mekanik ve tribolojik özellikleri sinterleme süresine göre karşılaştırılmıştır. Böylelikle toz metalurjisi tekniği ve çeşitli prosesler uygulanarak üretilen W-Nb-V takviyeli Ni-Mo çeliğinin sinterleme süresinin etkisi incelenmiştir.

Abstract:
Steels are iron carbon alloy. When steels are classified according to their chemical composition, they are categorized in two parts as "Unalloyed Steels" and "Alloyed Steels". Unalloyed steel contains iron and carbon. Alloyed steel contains alloying elements such as nickel, molybdenum, vanadium, niobium, chromium, manganese, silicon, tungsten, as well as iron and carbon. Alloyed steels are divided into two as low alloy and high alloy steels according to the ratio of alloying elements. Alloyed steel is produced by powder metallurgy method, although it is not produced at a sufficient rate today.
In this study, W, Nb and V added Ni-Mo steel was produced by powder metallurgy and three mixtures which were the same in weight were mixed in a turbulo apparatus for one and a half hours in order to examine the analysis of the sintering time. In order to make the mixed powders into blocks, unidirectional pressing of 700 MPa was used. Block samples were sintered at 1400 ° C in argon atmosphere. With this composition, samples were produced with three different sintering times (1 hour, 2 hours and 3 hours). Microstructural properties were examined using SEM device. Hardness and tensile tests were carried out to determine the mechanical properties. The densities of the samples before and after sintering were calculated. In addition, abrasion tests were carried out to examine tribological properties. It has been found that 2 hours is the optimum sintering time in the production of this composition. Microstructural, mechanical and tribological properties were compared according to the sintering time. Thus, the effect of the sintering time of W-Nb-V reinforced Ni-Mo steel produced by using powder metallurgy technique and various processes was investigated.