Dergiler / Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 9 - Sayı: 2

SHS Yöntemiyle Üretilen Cr Takviyeli Katmanlı NiAl-Ni3Al İntermetalik Bileşiğinin Mikroyapı ve Mikrosertlik Özelliklerinin Belirlenmesi

Microstructural and Microhardness Determination of Cr Doped Layered NiAl-Ni3Al Intermetallic Compound Produced by SHS Method

Sayfa
862–874
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Mikrosertlik ölçümlerimde ise en yüksek sertlik Ni3Al bölgesinde düşüksertlik ise NiAl bölgesinde ölçülmüştür.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:NiAl ve Ni3Al intermetalik bileşikler günümüzde özellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında tercih edilenmalzemelerdir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada toz metalürjisi yöntemlerinden biri olan kendi ilerleyen yüksek sıcaklıksentezi (self-propagating high temperature synthesis = SHS) ile krom takviyeli iki katmandan oluşan NiAl/Ni3Alintermetalik malzemesi üretilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Mikrosertlik ölçümlerimde ise en yüksek sertlik Ni3Al bölgesinde düşüksertlik ise NiAl bölgesinde ölçülmüştür.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

NiAl ve Ni3Al intermetalik bileşikler günümüzde özellikle yüksek sıcaklık uygulamalarında tercih edilenmalzemelerdir. Bu malzemelerin en büyük dezavantajı işleme ve dövme gibi uygulamalar esnasında gevrekkırılma göstermesidir. Bu çalışmada toz metalürjisi yöntemlerinden biri olan kendi ilerleyen yüksek sıcaklıksentezi (self-propagating high temperature synthesis = SHS) ile krom takviyeli iki katmandan oluşan NiAl/Ni3Alintermetalik malzemesi üretilmiştir. Yüksek saflıktaki tozların karıştırılmasıyla elde edilen malzemeye Cr takviyeedilerek malzemenin mikroyapısına ve mikrosertliğine etkileri incelenmiştir. Katmanlı malzemenin mikroyapıanalizleri optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak yapılmıştır. Ayrıca numunelerinkimyasal kompozisyonlarının tespiti için EDX, faz bileşenlerinin tespiti için ise XRD analizleri yapılmıştır.Yapılan analizler sonucunda SHS yöntemi kullanılarak katmanlı ve Cr katkılı NiAl/Ni3Al intermetalikmalzemelerinin üretilebileceği görülmüştür. Ayrıca faz analizleri incelendiğinde NiAl/Ni3Al ana fazlarınınyanında Cr2Ni3 fazı da oluşmuştur. Mikroyapı analizleri Ni3Al bölgesinde ve ara bölgede NiAl bölgesine oranladaha fazla gözenek oluştuğu görülmüştür. Mikrosertlik ölçümlerimde ise en yüksek sertlik Ni3Al bölgesinde düşüksertlik ise NiAl bölgesinde ölçülmüştür.

Abstract

NiAl and Ni3Al intermetallic compounds are preferred materials especially in high-temperature applications. The major disadvantage of these materials is their brittle fracture during applications such as machining and forging. In this study, Cr doped two-layered NiAl/Ni3Al intermetallic material is produced with one of powder metallurgy process which is named as Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS). The material obtained by mixing high purity powders was reinforced with Cr and its effects on the microstructure and microhardness of the material were investigated. Microstructural analysis of the layered material was carried out with optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). Also, EDX and XRD analyses were carried out to determine the chemical compositions and phase components of the samples. As a result of the analysis, layered and Cr doped NiAl / Ni3Al intermetallic materials can be produced by the SHS method. In addition, Cr2Ni3 phase was formed in addition to NiAl/Ni3Al main phases. The microstructure analysis showed that in Ni3Al region and intermediate region were formed more pores than NiAl region. In hardness measurements, the highest hardness was measured in Ni3Al region and the lowest hardness was measured in the NiAl region.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

DEMİR, F., KILIÇ, M., BATI, S., BİLİZ, İ., CEYHAN, A. A. (2022). SHS Yöntemiyle Üretilen Cr Takviyeli Katmanlı NiAl-Ni3Al İntermetalik Bileşiğinin Mikroyapı ve Mikrosertlik Özelliklerinin Belirlenmesi. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 2, 862–874. https://ajindex.com/articles/466741

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Morsi K. 2001. Reaction Synthesis Processing of Ni–Al Intermetallic Materials. Materials Science and Engineering: A, 299 (1-2): 1-15
  2. Stloukal I., Čermák J., Růžičkova J., Pokorna A. 1999. Iron Grain Boundary Diffusion in Pure and in Cr, Fe and Zr-doped Ni3Al Alloys. Intermetallics, 7 (1): 33-38
  3. Zhu S., Bi Q., Yang J., Liu W. 2011. Influence of Cr Content on Tribological Properties of Ni3Al Matrix High Temperature Self-Lubricating Composites. Tribology International, 44 (10): 1182- 1187
  4. Xing Y.Y., Dai B., Wei X.H., Ma Y.J., Wang M. 2014. Enhancement of High-Temperature Oxidation Resistance and Mechanical Properties of Ni3Al Thin Films by Inserting Ultrathin Cr Layers. Vacuum, 101: 107-112
  5. Raju S.V., Oni A.A., Godwal B.K., Yan J., Drozd V., Srinivasan S., LeBeau J.M., Saxena S.K. 2015. Effect of B and Cr on Elastic Strength and Crystal Structure of Ni3Al Alloys Under High Pressure. Journal of Alloys and Compounds, 619: 616-620
  6. Wu S., Wu X., Wang R., Liu Q., Gan L. 2014. Effects of Ni Vacancy, Ni Antisite, Cr and Pt on the Third-Order Elastic Constants and Mechanical Properties of NiAl. Intermetallics, 55: 108- 117
  7. Sheng L.Y., Fang Yang., Xi T.F., Zheng Y.F., Guo J.T. 2013. Microstructure and Room Temperature Mechanical Properties of NiAl–Cr (Mo)–(Hf, Dy) Hypoeutectic Alloy Prepared by Injection Casting. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 23(4): 983-990
  8. Roy S.K., Biswas A. 2001. Combustion of Powder Mixtures Forming Reaction ProductsSynthesis of NiAl. Mineral Procesing and Extractive Metallurgy Review, 22 (2): 567-596
  9. Kaya M., Orhan N., Somunkıran İ., Kurt B. 2008. Toz Metalurjisiyle Üretilen Gözenekli NiTi Şekil Hatırlamalı Alaşımların Gözenek Karakteristikleri ve Faz Yoğunlukları Üzerinde Soğuk Presleme Basıncının Etkisi. 5th International Powder Metallury Conference, Ankara-Turkey, October 8-12
  10. Varma A., Rogachev A.S., Mukasyan A.S., Hwang S. 1998. Combustion Synthesis of Advanced Materials: Principles and Applications. In advances in chemical engineering, 24: 79-226
  11. Curfs C., Cano I.G., Vaughan G.B.M., Turrillas X., Kvick A., Rodriguez M.A. 2002. TiC–NiAl Composites Obtained by SHS: A Time-Resolved XRD Study. Journal of the European Ceramic Society, 22 (7): 1039-1044
  12. Dyer T.S., Munir Z.A., Ruth V. 1994. The Combustion Synthesis of Multilayer NiAl Systems. Scripta Metallurgica Et Materialia, 30 (10): 1281-1286
  13. Biswas A., Roy S.K., Gurumurthy K.R., Prabhu N., Banerjee S. 20