Soket üretiminde metal kaplı elmasların kullanımı karakterizasyonu ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of characterization and mechanical properties, use of metal coated diamond in socket production
Yazar: HALİT SÜBÜTAY
Danışman: PROF. DR. MEHMET ŞİMŞİR
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Doğal taşların işlenmesinde mermer fabrikalarında dairesel testereler ve lamalar kullanılmaktadır. Soket adı verilen elmas katkılı Metal Matriksli Kompozit (MMK) malzemelerin testereye veya lamaya kaynaklandıktan sonra kesme işlemi yapılmaktadır.
Testerenin kesme işlemi birçok parametreye bağlıdır. Kesme koşullarına (testerenin çevresel hızı, kesme derinliği, besleme hızı, soğutma suyu debisi), doğal taşın özelliklerine (doğal taşın mineral bileşimi, dokusu, tane boyutu, yoğunluğu, sertlik değeri, basma mukavemeti) ve kesme işlemini yapan soketin özelliklerine (elmas tane büyüklüğü, konsatrasyonu, elmas kalitesine, metal matriksin kimyasal bileşimine). 
Soket içinde yani metal matriks içine gömülmüş kaplamasız elmaslar homojen dağılmamakta yani elmaslar birbirlerine değebilmekte veya kümelenmekte bunun sonucu soketin kesme performansı düşmektedir. Bu çalışmanın amacı, soket üretiminde Hardzone Encapsulated elmas kullanımı ile bu problemi ortadan kaldırmak ve elmasın metal ile kaplanması ile elmas-metal ara yüzey mukavemetini artırmaktır. Bu çalışmada beş farklı bileşimde elmas soket üretilmiş ve her biri üç farklı sıcaklıkta (800-900-1000°C) 15 dakika sinterlendi. Soketler için sertlik, yoğunluk ölçümü, aşınma testleri gerçekleştirildi. Mikro yapı incelemeleri için optik mikroskop, taramalı elektron mikroskop, noktasal analiz ve haritalama çalışmaları yapıldı.
Yapılan çalışma sonucunda en yüksek sertlik ve yoğunluğa WC ve SiC takviyeli soketlerin sahip olduğu ve sinterleme sıcaklığının 900°C'yi geçmesiyle soketlerin sertliklerinin ve yoğunluklarının düştüğü anlaşıldı. WC ve SiC takviyeli soketlerin aşınma dayanımının diğer numunelere nazaran daha yüksek olduğu belirlendi.

Abstract:
Circular saw baldes and gang saw blades are used in sawing of natural stones in the marble plants. Segments consisting of reinforced-diamond grits in metal matrix are placed on the periphery of a steel core or gang saw blades by brazing or laser welding methods. Then, sawing proceses is conducted.
Sawing performance of blades depends on many factors. These factors are related with sawing conditions (peripherial velocity of blades, sawing depth, feed rate, flow rate of cooling water etc.), properties of natural stone ( minerological composition, texture, grain size, porosity, density, hardness and compressive strength etc.) and segment properties (diamond size, concenration of diamond, quality of diamond and matrix composition). 
Performance of socket is decreased due to non-uniform distribution of diamond grits, contact of diamond grits to each other's and segregation of uncoated diamond grits in metal matrix. The aim of this experimental study is to solve this problem by using Hardzone Encapsulated diamond grits and to increase the bonding strength between diamond-metal interfaces by using metal coated diamond grits.
In this study were produced in different compositions five types of diamond socket. Each one of the socket was sintered at three different temperatures (800-900-1000°C) fifteen minutes. For socket was carried out measure hardness, density and wear tests. The phases formed in the microstructures were analyzed using the optical microscope, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectrum (EDS) techniques and mapping. 
As a result of the work to the most high hardness and density of WC and SiC added samples have been observed. The exceed 900°C of sintering temperature, the hardness of the socket was understood to decrease. It is observed that wear resistance of WC and SiC added diamond socket was greater than other samples.