Ni-al-ti kompozit üretimi ve mekaniksel özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Intermetallic materials such as NiAl are among advanced technology materials that have outstanding mechanical and physical properties for high temperature applications. Especially creep resistance, low density and high hardness properties stand out in such intermetallics. It is known that Ni-Al intermetallics are commonly used in various application fields with the addition of Ti, in particular as well as elements such as Co, Cr, Mo and Fe which are related to this group for improving properties thereof. It is especially determined that Ti additive provides positive results in terms of low density, high hardness and shear strength in the produced intermetallics. Given this information, sintering process was used in this study by adding different amounts of Ti powder to Ni-Al powder mixture. When the properties of the sample after sintering were examined we were able to reveal the effects of Ti on Ni-Al and consider 4% Ti added composition as the most suitable ratio in terms of mechanical properties. Analyses were conducted metallographically on the samples after sintering, the densities were calculated and hardness and shear strengths were determined. According to the data while 4% Ti added composition had 5.1 gr/cm3 of density and 186.4 HB hardness values, 2% Ti added composition displayed 224 MPa shear strength.

NiAl gibi intermetalik malzemeler, yüksek sıcaklık uygulamaları için olağanüstü mekanik ve fiziksel özelliklere sahip ileri teknoloji malzemeleri arasındadır. Özellikle sürünme direnci, düşük yoğunluk ve yüksek sertlik özellikleri bu tür metallerde göze çarpmaktadır. Ni-Al intermetalliklerinin yaygın olarak Ti ilavesiyle birlikte çeşitli uygulama alanlarında, özellikle de bunların iyileştirilmesi için bu gruba bağlı Co, Cr, Mo ve Fe gibi elementlerin kullanıldığı bilinmektedir. Özellikle Ti katkı maddesinin üretilen intermetaliklerde düşük yoğunluk, yüksek sertlik ve kayma dayanımı açısından olumlu sonuçlar verdiği tespit edilmiştir. Bu bilgiler ışığında, Ni-Al toz karışımına farklı miktarlarda Ti tozu eklenerek sinterleme işlemi yapılmıştır. Sinterleme sonrası numunenin özellikleri incelendiğinde Ti'nin Ni-Al üzerindeki etkilerini ortaya çıkarılmış ve mekanik özellikler açısından en uygun oran olarak % 4 Ti katkılı kompozisyonu olarak görülmüştür. Sinterlemeden sonra numuneler üzerinde metalografik olarak analizler yapılmış, yoğunluklar hesaplanmış, sertlik ve kayma dayanımları belirlenmiştir. Verilere göre % 4'lük Ti katkılı bileşim 5,1 gr / cm3 yoğunluğa ve 186,4 HB sertlik değerine sahip olduğu görülmüştür.