Karbon nano fiber katkılı elmaslı kesici takımlarınkarakterizasyonu

Abstract

Elmaslı kesici takımların matris seçimi kesme kalitesini etkileyen önemli bir kriterdir. Matrisin olması gerekenden çok sünek veya çok sert olması kesme kalitesini olumsuz yönde etkiler. Literatür incelendiğinde birçok farklı matris bileşimi kullanılmıştır. Fakat nano boyuttaki tanecik veya fiber kullanımı neredeyse hiç olmamıştır. Bu eksiklikten istifade ederek, bu tez çalışmasına yön verilmiştir. Bu tez çalışmasında bronz (ağ. %85 Cu + ağ. %15 Sn) matris içerisine ağırlıkça farklı yüzde oranlarda (0; 0,25; 0,50; 0,75 ve 1,00) karbon nano fiber (KNF) ilave edilmiştir. Üretim yöntemi olarak sıcak presleme yöntemi tercih edilmiş olup; numuneler 680 °C sinterleme sıcaklığı, 4 dakika sinterleme süresi ve 35 MPa basınç altında üretilmiştir. Üretilen numunelerin mikroyapı, sertlik, yoğunluk özellikleri, çapraz kırılma dayanımları ve korozyon davranışı araştırılmıştır. Mikroyapı incelemeleri ve faz bileşimi, optik mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu ve X-ışınları difraksiyonu ile yapılmıştır. Sertlik ölçümleri bir mikrosertlik cihazı ile yapılmıştır. Üç noktalı eğme testleri üniversal çekme test cihazı kullanılarak gerçekleştirlmiştir. Numunelerin korozyon davranışları ise potansiyodinamik ölçümlerle belirlenmiştir. Mikroyapı fotoğrafları düşük oranlardaki KNF miktarının bronz matrisinde nispeten homojen, fakat yüksek miktarlarda belirli bölgelerde kümeler halinde topaklaştığını göstermiştir. XRD analizlerine göre yapıda α-Cu, Cu3Sn ve C fazları oluşmuştur. Artan KNF miktarlarında sertliklerde belirgin artışlar olmuştur, fakat bağıl yoğunluklarda değişim çok fazla olmamıştır. Çapraz kırılma dayanımlarında %0,25 KNF miktarında en yüksek tespit edilirken, artan KNF miktarlarında bu değerlerde azalmalar olmuştur. KNF katkılı numunelerin kırık yüzeylerinden alınan SEM fotoğraflarından ağırlıklı olarak taneler arası ayrılma şeklinde meydana geldiği belirlenmiştir. Nadir bazı bölgelerde ise plastik deformasyonun hâkim olduğu sünek kırılmanın meydana geldiği görülmüştür. Numunelerdeki KNF oranı arttıkça mikrogalvanik etkiden dolayı korozyon dirençlerinde düşüş meydana gelmiştir.