Yıl: 2018 Cilt: 6 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 716 - 724 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.21923/jesd.448209 İndeks Tarihi: 29-02-2020

ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ

Öz:
Süper alaşımlar havacılık alanında yaygın olarak kullanılan ve işlenmesi zormalzemelerdir. Alümina ve silisyum nitrür esaslı seramik matrisli kompozitlersüper alaşımların işlenmesinde kullanılmaktadırlar. SiAlON esaslı seramik kesiciuçlar seri üretime uygun gaz basınçlı sinterleme tekniği ile üretilebildikleri içinAl2O3-SiCw kesici uçlara karşı maliyet avantajı sağlamaktadırlar. Ancak SiAlONseramikleri kimyasal dayanım açısından süper alaşım işlenmesinde yeterli değildir.Bu nedenle bu çalışmada SiAlON seramiklerinin kimyasal dayanımını arttırmak içinTiN ilavesi yapılarak özgün kompozisyon tasarımlarıyla hazırlanmış SiAlON-TiNkompozitlerinin pilot ölçekte üretimi yapılarak, üretim esnasında karşılaşılansorunlar ve çözüm önerileri açıklanmıştır. Üretim sürecinde yapılan optimizasyonçalışmaları neticesinde istenen özelliklerde kesici uç üretimi pilot ölçektebaşarılmıştır.
Anahtar Kelime:

THE EFFECT OF PROCESS CONDITIONS ON THE PRODUCTION OF INDUSTRIAL SİALON-TİN CUTTING TOOLS

Öz:
Super alloys are widely used in the field of aviation and they are difficult to machine. Alumina and silicon nitride based ceramic matrix composites have been used for super alloy machining. Since SiAlON based ceramic cutting tools can be produced with gas pressure sintering method which is suitable for serial production, they provide cost advantages over Al2O3-SiCw cutting tools. However SiAlON ceramics have the disadvantage for super alloy machining due to inadequate properties in respect of chemical durability. Therefore in this study in order to enhance chemical durability of SiAlON ceramics, SiAlON based ceramics prepared with unique compositional design with TiN incorporation. SiAlON-TiN composites were prepared in pilot scale which allows description of the problems and their solutions. The optimization efforts in the production process of SiAlON-TiN cutting tools with the desired properties have been achieved in a pilot scale.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Acikbas, N. C., Kumar, R., Kara, F., Mandal, H., and Basu, B., 2011. Influence of β-Si3N4 particle size and heat treatment on microstructural evolution of αı:βı- SiAlON ceramics, Journal of the European Ceramic Society, 31(4), 629-635.
  • Acikbas, N.C., Kara, F., 2017. The effect of z value on intergranular phase crystallization of αı/βı- SiAlON-TiN composites. Journal of the European Ceramic Society,37(3), 923-930.
  • Acikbas, N.C., Demir, O., 2013. The effect of cation type, intergranular phase amount and cation mole ratios on z value and intergranular phase crystallization of SiAlON ceramics. Ceramics International ,39(3), 3249-59.
  • Acikbas, N.C., Tegmen, S., Ozcan, S, Acikbas, G., 2014. Thermal shock behaviour of α:β-SiAlON–TiN composites. Ceramics International, 40(2), 3611-8.
  • Acikbas NC. 2018. Tribological Behaviour of SiAlONTiN Composites, Journal of the European Ceramic Society, DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2018.01.013
  • Ayas, E, Kara, A, Mandal, H, Turan, S, Kara, F., 2004. Production of alpha-beta SiAlON-TiN/TiCN composites by gas pressure sintering. Silicate Industries, 69(7), 287-92.
  • Bitterlich, B, Bitsch, S, Friederich, K., 2008. SiAlON based ceramic cutting tools. Journal of the European Ceramic Society,28(5), 989-94.
  • Blugan, G., Hadad, M., Janczak-Rusch, J., Kuebler, J., Graule, T., 2005. Fractography, mechanical properties, and microstructure of commercial silicon nitride–titanium nitride composites, Journal of the American Ceramic Society, 88(4), 926-33.
  • G. Brandt, 1999. Wear and Thermal Shock Resistant SiAlON Cutting Tool Material, U.S. Patent No. 5,965,471.
  • Bowen, P., Highfield, J.G., Mocellin, A., Ring, T. A., 1990. Degradation of Aluminium Nitride Powder in an Aqueous Environment, Journal of the American Ceramic Society, 73, 724-728.
  • Desmaison, J, Desmaison, M., 1999. Boride/nitride composites: synthesis and properties. In Materials Science of Carbides, Nitrides and Borides (pp. 267- 284). Springer Netherlands.
  • Evans, A.G. and Charles, E.A., 1976. Fracture toughness determinations by indentation, Journal of the American Ceramic Society, 59, 371–372.
  • Graziani, T.B., Bellosi, A.B. 1995. Densification and characteristics of TiN ceramics. Journal of Materials Science, 14(15), 1078-81.
  • Kocjan, A., Krnel, K., Kosmač, T., 2008. The influence of temperature and time on the AlN powder hydrolysis reaction products, Journal of the European Ceramic Society, 28(5), 1003-8.
  • Krnel, K., Kosmac̆, T., 2001. Protection of AlN powder against hydrolysis using aluminum dihydrogen phosphate, Journal of the European Ceramic Society, 21(10), 2075-9.
  • Krnel, K., Dražič, G., Kosmač, T., 2004. Degradation of AlN powder in aqueous environments, Journal of materials research, 19(4), 1157-63.
  • Mandal, H., Kara, F., Turan, S., Kara, A., 2003. Novel SiAlON ceramics for cutting tool applications, Key Engineering Materials, 237, 193-202.
  • Mandal, H., and Acikbas, N. Ç., 2013. Processing, characterization and mechanical properties of SiAlONs produced from low cost β-Si3N4 powder, KONA Powder and Particle Journal, 30, 22-30.
  • Mehrotra, P. K., Nixon, R. D., Swiokla, J. L., 1994. High z SiAlON and Cutting Tools Made Therefrom and Method of Using, International Application Published Under the Patent Cooperation Treaty (PCT), WO 94/12317.
  • Niihara, K., Morena, R., Hasselman, P.H., 1982. Evaluation of Kıc of brittle solids by the indentation method with low crack-to-indent ratios, Journal of Materials Science Letters, 1 13–16.
  • Olhero, S.M., Novak, S., Oliveira, M., Krnel, K., Kosmac, T., Ferreira, J.M., 2004. A thermo-chemical surface treatment of AlN powder for the aqueous processing of AlN ceramics, Journal of materials research, 19(3), 746-51.
  • Ozcan, S., Acikbas, G., Ozbay, N., Acikbas, N.C., 2017. The effect of silicon nitride powder characteristics on SiAlON microstructures, densification and phase assemblage, Ceramics International, 43(13), 10057-10065
  • Smirnov, KL. 2016. β-SiAlON-TiN/TiB2. International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis, 25(2), 80-5.
  • “Kesici Uç Uygulamaları için SiAlON Seramiklerinin Mikroyapı Tasarımı”, TÜBİTAK-TEYDEB, (Yürütücü: Prof. Dr. Hasan Mandal) Proje No: No:3040287, (2004-2007).
APA Calis Acikbas N, KARA F (2018). ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. , 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
Chicago Calis Acikbas Nurcan,KARA Ferhat ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. (2018): 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
MLA Calis Acikbas Nurcan,KARA Ferhat ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. , 2018, ss.716 - 724. 10.21923/jesd.448209
AMA Calis Acikbas N,KARA F ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. . 2018; 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
Vancouver Calis Acikbas N,KARA F ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. . 2018; 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
IEEE Calis Acikbas N,KARA F "ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ." , ss.716 - 724, 2018. 10.21923/jesd.448209
ISNAD Calis Acikbas, Nurcan - KARA, Ferhat. "ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ". (2018), 716-724. https://doi.org/10.21923/jesd.448209
APA Calis Acikbas N, KARA F (2018). ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 6(4), 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
Chicago Calis Acikbas Nurcan,KARA Ferhat ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 6, no.4 (2018): 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
MLA Calis Acikbas Nurcan,KARA Ferhat ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, vol.6, no.4, 2018, ss.716 - 724. 10.21923/jesd.448209
AMA Calis Acikbas N,KARA F ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi. 2018; 6(4): 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
Vancouver Calis Acikbas N,KARA F ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi. 2018; 6(4): 716 - 724. 10.21923/jesd.448209
IEEE Calis Acikbas N,KARA F "ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ." Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 6, ss.716 - 724, 2018. 10.21923/jesd.448209
ISNAD Calis Acikbas, Nurcan - KARA, Ferhat. "ENDÜSTRİYEL SİALON-TİN KESİCİ UÇ ÜRETİMİNDE PROSES KOŞULLARININ ETKİSİ". Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 6/4 (2018), 716-724. https://doi.org/10.21923/jesd.448209