Termal Kararlılığı Arttırılmış Demir Esaslı Ferritik Çelik Tozlarının Sıcak Pres ve Sıcak Ekstrüzyon (ECAE) Yöntemleri ile Konsolidasyonu

Bilyeli değirmenler ile üretilen yüksek mukavemetli tozların konsolidasyonunda temel hedef mekanik özelliklerinde önemli bir kayıp olmadan bu tozların birleştirilerek porozite içermeyen ürüne dönüştürülebilmesidir. Son yıllarda yapılan araştırmalar sıcak ekstrüzyon ile yüksek kayma ve basınca maruz bırakılan tozların porozite içermeden, teorik yoğunluklarında birleştirilebileceğini göstermiştir. Bu çalışmada sıcak presleme ve yüksek sıcaklıklarda çok geçişli ekstrüzyon (ECAE - equal channel angular extrusion) teknikleri kullanılarak nanokristalin Fe-Ni-Zr tozlarından konsolide edilmiş ferritik alaşımların üretimi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar sıcak presleme metodu ile teorik yoğunluğa ulaşılamadığını, ancak sıcak ekstrüzyon yöntemi ile yapısında porozite içermeyen ve teorik yoğunlukta malzeme üretilebileceğini göstermiştir. Konsolidasyon sonucunda mikroyapıda tane büyümesi gözlenmesine rağmen üretilen bu çeliklerin sertliği (5-6 GPa) günümüzde kullanılan yüksek mukavemetli çeliklerin üzerindedir.

___

  • Youssef K. M., Scattergood R.O, Murty K.L., Horton J.A., and Koch C.C., “Ultrahigh strength and high ductility of bulk nanocrystalline copper”, Applied Physics Letters, Cilt 87, 91904-91907, 2005.
  • Zhao Y.H., Liao X.Z., Cheng S., Ma E. and Zhu Y.T., “Simultaneously increasing the ductility and strength of nanostructured alloys”, Advanced Materials, Cilt 18, 2280-2283, 2006
  • Hall E.O., “Variation of hardness of metals with grain size”, Nature, Cilt 173, 948-949, 1954
  • Meyers M. A., Mishra A., and Benson D. J., “Mechanical properties of nanocrystalline materials”, Progress in Materials Science, Cilt 51, 427-556, 2006
  • Koch C.C., and Weertman J., “Bulk nanostructured materials” , Noyes Publications, 393, 2002
  • Kumar K. S., Van Swygenhoven H., and Suresh S., “Mechanical behavior of nanocrystalline metals and aloys”, Acta Materialia, Cilt 51, 5743-5774, 2003
  • Million B., Ruzickova J., Velisek J., and Vrestal J., “Diffusion processes in the Fe-Ni system”, Materials Science and Engineering, Cilt 50, 43-52, 1981
  • Koch C.C., “The synthesis and structure of nanocrystalline materials produced by mechanical attrition: A review”, Nanostructured Materials, Cilt 2, 109-129, 1993
  • Koch C.C, “Synthesis of nanostructured materials by mechanical milling: problems and opportunities”, Nanostructured Materials, Cilt 9, 13-22, 1997
  • Soni P.R., "Mechanical Alloying, fundamentals and applications", Cambridge International Science Publishing, 2001
  • Koch C.C, Ovid'ko I.A., Seal S., and Veprek S., “Structural nanocrystalline materials”, Cambridge, New Yok, 25-85, 2007
  • Suryanarayana C., "Mechanical alloying and milling", CRS Press Taylor and Francis, 2004
  • Kirchheim R., “Reducing grain boundary, dislocation line and vacancy formation energies by solute segregation. I. Theoretical background”, Acta Materialia, Cilt 55 5129-5138, 2007
  • Kirchheim R., “Reducing grain boundary, dislocation line and vacancy formation energies by solute segregation: II. Experimental evidence and consequences”, Acta Materialia, Cilt 51, 5139-5148, 2007
  • Millett P.C., Selvan R.P., Bansal S., “Stabilizing nanocrystalline materials with dopants”, Acta Materialia, Cilt 53, 2329-2336, 2007
  • Weissmuller J., “Alloy effects in nanostructures”, Nanostructured Materials, Cilt 3, 261-272, 1993
  • Darling K.A., VanLeeuwen B.K., Koch C.C., and Scattergood R.O., “Thermal stability of nanocrystalline Fe–Zr alloys”, Materials Science and Engineering A, Cilt 527, 3572-3580, 2010
  • Darling K.A., VanLeeuwen B.K., Semones J.E., Koch C.C., Scattergood R.O., Kecskes L.J., and Mathaudhu S.N., “Stabilized nanocrystalline iron-based alloys: Guiding efforts in alloy selection”, Materials Science and Engineering A, Cilt 528, 4365-4371, 2011
  • VanLeeuwen B.K., Darling K.A., Koch C.C., Scattergood R.O., and Butler B.G., “Thermal stability of nanocrystalline Pd81Zr19”, Acta Materialia, Cilt 58, 4292-4297, 2010
  • Saber M., Kotan H., Koch C.C., Scattergood R.O., “Thermal stability of nanocrystalline Fe–Cr alloys with Zr additions”, Materials Science and Engineering A, Cilt 556, 664-670, 2012
  • Kotan H., Darling K.A., Saber M., Koch C.C., Scattergood R.O., “Effect of zirconium on grain growth and mechanical properties of a ball-milled nanocrystalline FeNi alloy”, Journal of Alloys and Compounds, Cilt 551, 621-629, 2013
  • Kotan H., Darling K.A., Saber M., Scattergood R.O., Koch C.C., “Thermal stability and mechanical properties of nanocrystalline Fe–Ni–Zr alloys prepared by mechanical alloying”, Journal of Materials Science, Cilt 48, 8402-8411, 2013
  • Guduru R.K., Darling K.A., Kishore R., Scattergood R.O., Koch C.C., Murty K.L., “Evaluation of mechanical properties using shear–punch testing”, Materials Science and Engineering A, Cilt 395, 307-314, 2005
  • Jian L.i., Malis T., Dionne S., “Recent advances in FIB–TEM specimen preparation techniques”, Materials Characterization, Cilt 57, 64–70, 2006
  • Chowdhury S.G., Xu C., Langdon T.G., “Texture evolution in an aluminum alloy processed by ECAP with concurrent precipitate fragmentation”, Materials Science and Engineering A, Cilt 473, 219–225, 2008
  • Kotan H. , Saber M., Koch C.C., Scattergood R.O., “Effect of annealing on microstructure, grain growth, and hardness of nanocrystalline Fe–Ni alloys prepared by mechanical alloying”, Materials Science and Engineering A, Cilt 552, 310–315, 2012
  • Karaman I., Haouaoui H., Maier H.J., “Nanoparticle consolidation using equal channel angular extrusion at room temperature”, Journal of Materials Science, Cilt 42, 1561-1576, 2007
  • Grosdidier T., Goran D., Ji G., LIorca N., “On the processing of hetero-nanostructured metals for improved strength/ductility balance by ECAE and SPS techniques”, Journal of Alloys and Compounds, Cilt 504, 456-459, 2010
  • Youssef K.M., Scattergood R.O., Murty K.L., Koch C.C., “Nanocrystalline Al-Mg alloy with ultrahigh strength and good ductility”, Scripta Materialia, Cilt 54, 241-256, 2006
  • Koch, C.C., “Optimization of strength and ductility in nanocrystalline and ultrafine grained metals”, Scripta Materialia, Cilt 49, 657-662, 2003
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

MÜFREDAT BAZLI AKADEMİK ZAMAN ÇİZELGELEME PROBLEMİNİN ÇÖZÜMÜNE TAM SAYILI DOĞRUSAL PROGRAMLAMA YAKLAŞIMI

Yunus DEMİR, Cafer ÇELİK

ELAZIĞ İLİ İÇİN GÜNEŞ ISISI KAZANÇ FAKTÖRÜNÜN YÖNLERE GÖRE DEĞİŞİMİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Betül BEKTAŞ EKİCİ, U. Teoman AKSOY

PEM YAKIT PİLİNİN DEĞİŞİK MEMBRAN ELEKTROT ÇİFTİ KALINLIKLARINDA ve FARKLI ÇALIŞMA BASINCI KOŞULLARINDA ÜÇ BOYUTLU SAYISAL ANALİZİ

Muhittin Bilgili, Mecit Sivrioğlu

SÜT SOĞUTMA TANKININ BUHAR SIKIŞTIRMALI VE GÜNEŞ ENERJİLİ ABSORPSİYONLU (LiCl-H2O) SOĞUTMA SİSTEMLERİYLE SOĞUTMA PERFORMANSININ DENEYSEL İNCELENMESİ

Vedat DEMİR, Tuncay GÜNHAN, Arzu ŞENCAN ŞAHİN, Orhan EKREN, Hamdi BİLGEN, Aytunç EREK

HAMSİ (Engraulis encrasicolus) YAĞINDAN BİYODİZEL ÜRETİMİ VE DİZEL MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİSİ

Yakup SEKMEN, Sedat ŞEN

T/M İLE ÜRETİLMİŞ AA2014-Al4C3 KOMPOZİT MALZEMELERİN YAŞLANDIRILMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Elif Arslan Ateş, Ahmet GÜRAL

PMD23 ÇELİĞİNİN TORNALANMASINDA CBN KESİCİ UÇLARIN KESME PERFORMANSININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜ VE TAKIM AŞINMASI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN BELİRLENMESİ

Alaattin KAÇAL, Ferhat YILDIRIM

STEGANOGRAFİ TABANLI YENİ BİR KLASÖR KİLİTLEME YAKLAŞIMI VE YAZILIMI GELİŞTİRİLMESİ

Şeref SAĞIROĞLU, Mehmet Ali ATICI

TOPLU BESLENME İÇİN MENÜ PLANLAMA KARAR DESTEK SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ VE UYGULANMASI

Adil BAYKASOĞLU, Damla TAŞKIRAN, Hatice Gökçen AKKOYUN

İSTANBUL’UN İLÇELERİNİN AFET YÖNETİMİ AÇISINDAN ÖNEM AĞIRLIKLARININ ANALİTİK HİYERARŞİ SÜRECİ KULLANILARAK BELİRLENMESİ

Abdullah Korkut ÜSTÜN, Ahmet Sermet ANAGÜN