SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi

Üç farklı kompozisyona sahip SiAlON seramikleri ile saf demir ve dört ayrı tipteki çelik arasında meydana gelen kimyasal etkileşim; statik etkileşim çifti deneyleri yoluyla incelenmiştir. Etkileşim çifti deneyleri; 10-2mbar vakum altında, 1150°C’de 5-7MPa yük kullanılarak 15 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Etkileşime giren seramik-metal çiftlerinin ara yüzeyleri optik ve taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiş, enerji saçınımlı X-ışını spektrometresi (EDX) ile analiz edilmiştir. Bu çalışmada, seramik kompozisyonunun ve alaşım elementlerinin kimyasal reaktiviteye etkisi; etkileşim bölgeleri belirlenerek incelenmiş, SiAlON seramiklerinin çelik tipine bağlı olarak difüzivite eğilimleri karşılaştırılmış ve sonuçlar ayrıntılı olarak tartışılmıştır.

Investigation Of Chemical Interactions Between SiAlON Ceramics And Fe-Based Alloys Couples

The chemical interaction between SiAlON ceramics in three different compositions and four different types of steel and also pure iron as reference, were investigated by means of static interaction couple experiments. The tests were carried out in 10-2mbar vacuum at 1150°C, under the pressure of 5-7MPa for 15 hours. Interfaces of reacted couples were analysed by optical and scanning electron microscope (SEM) including energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDX). In this study, the effects of alloying elements in steel and starting compositions of SiAlON on the chemical reactivity were investigated by comparing the tendency of diffusivity of SiAlON ceramics according to steel type and discussed in detail by determining the interaction zones.

___

  • [1] F.J.Oliveira, R.F.Silva, J.M.Vieira, “Dissolution of Si3N4-Al2O3(pl) composite tool materials in carbon steels”, Key Engineering Materials, Vols. 132-136, pp. 2068-2071, 1997.
  • [2] P. Campell, T. Laoui, J.P. Celis, O.Van Der Biest, “The influence of intergranular phases on the tribological performance of SiAlONs”, Materials Science and Engineering, A207, pp.72-86, 1996.
  • [3] Y. Beppu, J.F. Yang, T. Ohji, Ceramic Engineering and Science Proceedings, 22, 4, pp.285,2001.
  • [4] J.Vleugels, P.Jacobs, J.P.Kruth, P.Vanherck, W.Du Mong, O.Van Der Biest, “Machining of steel with SiAlON ceramics: influence of ceramic and workpiece composition on tool wear”, Wear, 189, pp. 32-44, 1995.
  • [5] J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Machining of steel with SiAlON-based composites”, Industrial Ceramics, Vol. 21, pp.190-192, 2001.
  • [6] R.F.Silva, F.J.Oliveira, F.P.Castro, J.M.Vieira, “Modelling of chemical wear in ferrous alloys/silicon nitride contacts during high speed cutting”, Acta Mater., Vol. 46, pp.2501- 2507, 1998.
  • [7] M. Kalin, J.Vizintin, J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Influence of mechanical pressure and temperature on the chemical interaction between steel and silicon nitride ceramics”, J.Mater.Res., Vol 15, pp.1367-1376, 2000.
  • [8] J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Chemical wear mechanisms of innovative ceramic cutting tools in the machining of steel”, Wear, Vol. 225-229, pp. 285-294, 1999.
  • [9] M. Kalin, J.Vizintin, J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Chemical reactivity of silicon nitride with steel and oxidised steel between 500 and 1200°C”, Mat. Sci. and Eng. A, Vol. 281, pp. 28-36, 2000.
  • [10] C.M. Sheppard, K.J.D.MacKenzie, “Silicothermal Synthesis and Densification of XSiAlON in the Presence of Metal Oxide Additives”, J. Euro. Ceram., Soc. 19, pp. 535-541, 1999.
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi