Eren GAYRETLİ, Hamit GÜLSOY, Batuhan SORUŞBAY

Toz Enjeksiyon Kalıplama Yöntemi için Üretilmiş Kobalt Esaslı Süperalaşım Besleme Stoklarının Reolojik Özelliklerinin İncelenmesi

Toz Enjeksiyon Kalıplama (TEK) gelişmiş bir Toz Metalurjisi (TM) üretim tekniği olup karmaşık geometriye ve dar tolerans aralıklarına sahip parçaların seri üretiminde kullanılan modern bir üretim metodudur. TEK’te kullanılan besleme stoklarının reolojik özellikleri, başarılı kalıplama işlemi üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Bu çalışmada, Co-212-C, Stellite-6 ve Fe50Co0,2Si kobalt esaslı süperalaşım tozları ve çeşitli polimerik bağlayıcılar kullanılarak üç farklı TEK besleme stoğu hazırlanmıştır. Kullanılan tozların besleme stoklarındaki kritik toz yükleme değerleri ve reolojik özellikler üzerindeki etkisi farklı sıcaklıklarda rotasyonel reometre cihazı kullanılarak incelenmiştir. Kullanılan tozların morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile analiz edilmiştir. Hacimce %2,5’luk artışla %57,5-65 toz yükleme aralığında elde edilen besleme stoklarının TEK tekniği için temel gereksinimlerden biri olan psödoplastik akış davranışı sergilediği görülmüştür. Ayrıca yüksek toz yüklemelerindeki besleme stoklarının sıcaklığa karşı yüksek hassasiyet gösterdiği, düşük toz yüklemesi ve yüksek kayma hızı kombinasyonunun ise düşük viskoziteye ve bunun sonucunda toz ve bağlayıcının ayrışmasına neden olacağından TEK için uygun olmadığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler:

Toz Enjeksiyon Kalıplama, Kobalt esaslı süperalaşım, Reolojik özellikler

INVESTIGATION OF RHEOLOGICAL PROPERTIES OF COBALT BASED SUPERALLOY FEEDSTOCKS MANUFACTURED FOR POWDER INJECTION MOLDING METHOD

Keywords:

Powder Injection Molding, Cobalt-based superalloy, Rheological properties,

PDF

___

German, R.M. (1990). Powder Injection Molding. NJ, USA: Metal Powder Industries Federation.
German, R.M. ve Bose, A. (1997). Injection Molding of Metals and Ceramics. Princeton, NJ: Metal Powder Industries Federation.
Gulsoy, H.O., Ozbek S. ve Baykara T. (2007). Microstructural and mechanical properties of injection moulded gas and water atomized 17-4 PH stainless steel powder. Powder Metallurgy, 50, 120-126. doi: https://doi.org/10.1179/174329007X153288
Gulsoy, H.O. ve Karatas C. (2007). Development of poly(2-ethyl-2-oxaline) based water-soluble binder for injection molding of stainless steel powder. Materials and Design, 28, 2488–2491. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2006.09.002
Karatas, C., Kocer, A., Unal, H.I. ve Saritas, S. (2004). Rheological properties of feedstocks prepared with steatite powder polyethylene based thermoplastic binders. Journal of Materials Processing Technology, 152, 77-83. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2004.03.009
Ozgun, O., Gulsoy, H.O., Yilmaz, R. ve Findik, F. (2013). Injection molding of nickel based 625 superalloy: Sintering, heat treatment, microstructure and mechanical properties. Journal of Alloys and Compounds, 546, 192-207. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.08.069
Resende, L.M., Klein, A.N. ve Prata, A.T. (2001). Rheological Properties of Granulometric Mixtures for Powder Injection Molding. Key Engineering Materials, 189-191, 598-603. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.189-191.598
Gulsoy, H.O., Ozgun, O. ve Bilketay, S. (2016). Powder injection molding of Stellite 6 powder: Sintering, microstructural and mechanical properties. Materials Science and Engineering A, 651, 914-924. doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.11.058
Ozgun, O., Gulsoy, H.O., Yilmaz, R. ve Findik, F. (2013). Microstructural and mechanical characterization of injection molded 718 superalloy powders. Journal of Alloys and Compounds, 576, 140-153. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.04.042
Thavanayagam, G., Pickering, K.L., Swan, J.E. ve Cao, P. (2015). Analysis of rheological behaviour of titanium feedstocks formulated with a water-soluble binder system for powder injection moulding. Powder Technology, 269, 227–232. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.09.020
Martin, R., Vick, M., Kelly, M. M., DeSouza, J.P., Ravi K. ve Atre, S. (2013). Metal injection moulding of titanium and titanium alloys: Challenges and recent development. Journals of Material Research and Technology, 319, 263-268. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2017.06.053
Lin, D., Sanetrnik, D., Cho, H., Chung, T.S., Kwon, Y.S., Kate, K.H., Hausnerova, B., Atre, S. ve Park, S.J. (2016). Rheological and thermal debinding properties of blended elemental Ti-6Al-4V powder injection molding feedstock. Powder Metallurgy, 311, 353-363. doi: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.12.071