Mekanik Alaşımlama Yöntemiyle Üretilmiş W – Tic – Ni Kompozitlerinin Geliştirilmesi Ve Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada W- %2 ağ. TiC - %1 ağ. Ni karışıtırılarak 3 saat, 6 saat, 12 saat ve 24 saat gibi çeşitli sürelerde mekanik alaşımlamanın ve aktivasyonlu sinterlemenin etkilerini araştırmak amacıyla SPEX karıştırıcı içerisinde oda sıcaklığında mekanik alaşımlandı. Mekanik alaşımlanan tozlar hidrojen ve argon gaz atmosferinde 1400 oC’de 1 saat süreyle sinterlendi. Mekanik alaşımlanmış tozların ve sinterlenmiş numunelerin mikroyapı ve faz karakterizasyonları X-ışınları kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) kullanılarak incelendi. Mekanik alaşımlanmış tozların XRD analizleri sonucunda W ve WC fazları tespit edilirken, sinterlenmiş numunlerin XRD analizleri W, Ni ve kübik yüzey merkezli kafes sistemine sahip W fazının varlığını açığa çıkardı. TEM analizleri sonucunda W, k. y. m W, TiC, Ni4W, heksagonal and orthorhombik W2C fazlarının yanı sıra NiTi, rutil, TiO2 ve Ti4O7 fazlarının varlığı tespit edildi. Göreceli yoğunluk ölçümlerinde sinterlenmiş numunelerin yoğunluklarının %88 ile %98.5 arasında değiştiği gözlendi. Yapılan Vickers mikrosertlik ölçümleri sonucunda ise numunelerin 4.8 GPa ile 6 GPa arasında sertlik değerlerine sahip olduğu ortaya çıktı.

Blended elemental W-2 wt% TiC-1 wt% Ni powders were mechanically alloyed (MA’d) for 3 h, 6 h, 12 h and 24 h in a Spex Mixer/mill at room temperature to investigate effects of both MA and activated sintering. MA’d powders were sintered at 1400 oC for 1 h under Ar, H2 gas flowing conditions. Microstructural and phase characterizations of MA’d powders and sintered samples were carried out via SEM, TEM and XRD analyses. Whereas XRD investigations on MA’d powders revealed stable W and WC phases, those on sintered samples showed the presence of a new face-centered cubic W phase and Ni in addition to the matrix W phase. TEM investigations revealed the presence of W, f. c. c W, TiC, Ni4W, hexagonal and orthorhombic W2C phases and NiTi, rutile, TiO2 and Ti4O7 phases existing in a W-matrix. Relative density values varied between 88% and 98.5%, and increased with increasing MA duration. Microhardness values of the sintered composites varied between 4.8 GPa and 6 GPa.