YRD. DOÇ. ZAFER TATLI

MgO ve MgF2 katkılı ß-SiAlON seramik üretimi ve kesici uç performanslarının incelenmesi

Anahtar Kelimeler: Si3N4, ß-SiAlON, Sıvı Faz Sinterleme, Magnezyum Florür SiAlON’lar mukavemet, sertlik, yüksek sıcaklığa dayanıklılık, tokluk ve sinterlenebilme özelliklerini bir arada içerirler. Si3N4 güçlü kovalent bağ yapısına sahip olduğu için saf halde sinterlenmesi mümkün değildir. ? – SiAlON’un sıvı faz sinterlemesi ile üretimi mümkündür. Bu yüzden, sinterlemeyi kolaylaştırıcı sıvı faz oluşturmak için oksit katkıları eklenir. ß-SiAlON seramiklerinde sinteleme esnasında meydana gelen cam fazı, herhangi bir basınç uygulamadan yoğunlaşmayı sağlayabilmektedir. MgO, Si3N4 esaslı tozların sinterlenmesinde en önemli katkı maddelerinden birisidir. Bu çalışmada kompozisyona eklenen MgO yerine MgF2 katkı maddesi kullanılarak sinterleme sıcaklığı 100-200°C aşağı çekilerek ß-SiAlON seramiklerinin daha düşük sıcaklıklarda üretimi amaçlanmaktadır. Böylece, tam yoğun ß-SiAlON seramiğini düşük sıcaklıkta sinterleme gerçekleştirilebilir ve dolayısı ile enerji ve zaman tasarrufu sağlanabilir. Bu çalışma MgO ve MgF2 katkılı ß-SiAlON seramikleri basınçsız sinterleme yöntemiyle sistematik olarak 1450- 1750°C aralığında 0,5-2,5 saat sürelerde kesici uç formunda sinterlenerek üretilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen kesici uçlarının yoğunluk, SEM, XRD, EDS gibi karakteristik özellikleri ve sertlik, kırılma tokluğu gibi mekanik özellikleri incelenmiştir. MgO ve MgF2 katkılı ß-SiAlON kesici uçlarının sertleştirilmiş AISI 4140 çeliğini işleme performansları karşılaştırılmıştır. Daha sonra ß-SiAlON kesici uçlarının piyasada çelik kesmede kullanılan WC uçlarına göre kesme performansı incelenmiştir.