Titanyum Talaşından Titanyum Karbür Üretimi Ve Sert Metal Üretiminde Kullanımı

Abstract

Son zamanlarda çevresel ve ekonomik faktörlerden dolayı ikincil hammadde kullanımı ve yeni geliştirilen geri dönüşüm teknolojileri, üzerinde en çok çalışılan konular arasında yer almaktadır. Sanayinin hızlanması ve dünyadaki azalan maden rezervleri sebebiyle atık miktarı gün geçtikçe artmakta ve atık hurdalar ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada Grade 4 titanyumun talaşlı işlenmesi sırasında açığa çıkan titanyum talaşlarına, geri dönüşümünü sağlamak ve kullanılabilirliğini arttırmak amacıyla grafit ilavesi yapılarak sinterleme metoduyla yüksek sertlik ve ergime noktasına, düşük yoğunluğa sahip, yüksek sıcaklık ve korozif ortamlara dayanıklı bir malzeme olan titanyum karbür üretimi araştırılmıştır. Bu çalışmalar sonucunda optimum talaş grafit karışım oranı ve sinter rejimi belirlenmiştir. Laboratuar koşullarında üretilen titanyum karbür tozları kullanılarak ağ. %78WC-16TiC-6Co kompozisyonundaki sert metal toz karışımı hazırlanmış ve sert metal üretimi için gereken parametreler araştırılmıştır. Hazırlanan numuneler son olarak ticari TiC tozu kullanılarak aynı şartlarda üretilen sert metal numuneleri ile sertlik, yoğunluk, aşınma değerleri ve mikro yapı görüntüleri olarak karşılaştırılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda titanyum talaşından başlayarak sinterleme metodu ile titanyum karbür üretilebileceği ve bu titanyum karbürün sert metal üretiminde başarılı olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.

Recently, the use of secondary raw materials in production and development of new recycling processes are becoming attractive issues. Development of the industry and reduction of primary material sources are the main reasons for the re-use of secondary raw materials. In this study, production of titanium carbide, which has high stiffness and melting point, low density and resistance to high temperature and corrosive environment, starting from the machining chips of Grade 4 titanium has been investigated. For this purpose graphite powders were added to the chips, which were grided to size of about 2-3 mm. After pressing, the compacted mixtures of titanium and graphite were sintered at different regimes. As the result of the studies, optimum composition and sintering regime were determined for production of titanium carbide. Additionally, the utilization of this titanium carbide in fabrication of a hard metal having nominal composition of 78WC-16TiC-6Co has been investigated. Finally it is concluded that, titanium carbide produced from titanium chips via sintering method can successfully be used in fabrication of hard metals.