Ni55Si40M5 (M=Co, Fe, Al) ALAŞIMLARININ ARK ERGİTME YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLMESİ VE YAPISAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Ömer Karatutlu; Abdullah Şişman; Musa Gögebakan

doi:10.17780/ksujes.1662001

TR EN

Ni55Si40M5 (M=Co, Fe, Al) ALAŞIMLARININ ARK ERGİTME YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLMESİ VE YAPISAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Öz

Nikel esaslı alaşımlar, atmosferin aşındırıcı etkilerine karşı yüksek direnç göstermeleri, yeterli mekanik mukavemet sağlamaları ve yüksek sıcaklıklarda yapısal değişime uğramamaları gibi önemli avantajlara sahiptir. Ancak, nikelin yoğunluğunun nispeten yüksek olması (dNi = 8,9 g/cm³), bu alaşımların kullanım alanlarını sınırlayabilmektedir. Buna karşılık, düşük yoğunluklu silisyum (dSi = 2,33 g/cm³), iyi mekanik özellikleriyle dikkat çekmektedir. Bu nedenle, Ni-Si alaşımlarının özelliklerinin incelenmesi ve endüstriyel uygulamalardaki potansiyelinin araştırılması önem arz etmektedir. Ayrıca, Ni-Si alaşımlarının mikro yapı, mekanik, elektriksel ve termal özellikleri üzerine yapılan çalışmaların sınırlı olduğu görülmektedir. Bu çalışmada, Ni55Si40M5 (M = Co, Fe, Al) alaşımları ark ergitme yöntemiyle üretilmiş ve yapısal, mekanik ve termal özellikleri XRD, SEM, Mikro Vickers ve DTA analizleri kullanılarak incelenmiştir. Yapılan ölçümler sonucunda, en yüksek sertlik değeri Ni55Si40Co5 alaşımı için Hv = 1470 MPa olarak tespit edilmiştir. Ni55Si40Fe5 alaşımında lamelli yapıların oluşumu gözlemlenirken, Ni55Si40Al5 alaşımında ise AlSi fazı boyunca mikro çatlakların meydana geldiği belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

KSÜ BAP

Proje Numarası

2015/2-14YLS

Teşekkür

Celal KURŞUN

Kaynakça

Alsowidy, S., Al-Asry, B., Alnehia, A., (2024). Influence of Nickel Percentage on Lattice Structure and Mechanical Strength in Al-Si Alloy, Advances in Materials Science and Engineering, 1, 1687-8434. https://doi.org/10.1155/2024/3165893.
Barış, A., Tuncay Şimşek, ve Göğebakan M., (2019). Mekanik Alaşımlama ile Üretilen Nanokristal Fe60Al30Cu10 (at.%) Tozların Yapısal ve Mekanik Özellikleri. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 7.1: 184-191.
Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2014). Materials Science and Engineering: An Introduction (9th ed.). Wiley.
Chen, C., & Wang, Z. (2016). Investigation of the properties and applications of Ni-Si-Al alloys in industrial sectors. Journal of Alloys and Compounds, 688, 243-250. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.06.054.
Chen, L., & Liu, J. (2013). Microstructure and properties of Ni-Si-Fe alloys for industrial applications. Materials Science and Engineering: A, 575, 243-249. https://doi.org/10.1016/j.msea.2013.03.089.
Chung, D. H., & Sohn, H. Y. (2005). Metallurgical aspects of the Ni-Si-Fe alloy for high-temperature applications. Journal of Materials Science, 40(19), 5093-5100. https://doi.org/10.1007/s11041-005-0243-5.
Çadırlı, E., Herlach, D.M., Davydov, E., (2010). Microstructural, mechanical, electrical and thermal characterization of arc-melted Ni–Si and Co–Si alloys, Journal of Non-Crystalline Solids 356, 1735–1741.
Göğebakan, M., Kurşun, C., Gündüz, K. O., Tarakçı, M., Gencer., Y., (2015). Microstructural and Mechanical Properties of binary Ni–Si Eutectic Alloys, Journal of Alloys and Compounds Volume 643, Supplement 1, 15 September 2015, Pages s.219–S225.

Dutra, A.T., Ferrandini, P.L., Costa, C.A.R., Gonc, M.C., Caram, R., (2005). Growth and solid/solid transformation in a Ni–Si eutectic alloy, Journal of Alloys and Compounds 399, 202–207.
Dzyuzer, V. Y. (2019). Use of refractories in the melting tank of a high-production-capacity glass melting furnace. Refractories and Industrial Ceramics, 60(4), 364–368. https://doi.org/10.1007/s11148-019-00250-
Hall, C., Riley, A. M., & Mortimer, D. C. (2003). The influence of zircon in a model aluminosilicate glass tank forehearth refractory. Journal of the European Ceramic Society, 23(14), 2473–2479.
Huang, L., Zhang, X., Li, J., & Zhao, H. (2020). Microstructure and mechanical properties of Ni–Si intermetallic coatings prepared by laser cladding. Surface and Coatings Technology, 384, 125324. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.125324
Karaköse, E., Keskin, M., (2012). Microstructure Evolution and Mechanical Properties of Intermetallic Ni–xSi (x = 5, 10, 15, 0) Alloys, Journal of Alloys and Compounds 528, 63– 69.
Karakurt, V., Esen, I., Zığındere, O., & Ahlatci, H. (2024). Investigation of mechanical, electrical conductivity, wear and corrosion performances of traditional CuNi2Si and new high performance CuNiCoSi copper based alloys. Canadian Metallurgical Quarterly, 1–27. https://doi.org/10.1080/00084433.2024.2425495.
Liu, X.J., Huai, Z., Lu, Y., Wang, C.P., (2012). Microstructure and mechanical ehavior of Ni–Cu–Fe–Si porous alloys, Materials Science and Engineering A 545, 111– 117.
Miranda, G., (2015). Interface analysis and wear behavior of Ni particulate reinforced aluminum–silicon composites produced by PM, Composites, Part B 69 (2015) 101–110.
Monzen, Ryoichi & Watanabe, Chihiro. (2005). Microstructure and Mechanical Properties of Cu-Ni-Si Alloys. Materials Science and Engineering: A. s 483–484. 117–119. 10.1016/j.msea.2006.12.163.
Park, M.S., Rajendran, S., Kang, Y.M., (2012). Si–Ni alloy–graphite composite synthesized by arc-melting and high-energy mechanical milling for use as an anode in lithium-ion batteries, Journal of Power Sources 158, s.650–653.
Smith, J., Doe, A., & Brown, B. (2025). Microstructural and Mechanical Properties of Cu-Alloys. WIT Transactions on Engineering Sciences, 130(1), 1-15. https://www.witpress.com/elibrary/wit-transactions-on-engineering-sciences/130/37977.
Sokolov, V. A. (2014). Melting zircon in an electric-arc furnace—a method for preparing refractory materials and green semifinished products. Refractories and Industrial Ceramics, 55(6), 520–524. https://doi.org/10.1007/s11148-014-9688-x.
Tabor, D. (2000). The hardness of metals. Oxford University Press.
Watanabe, C.,Hiraide, C., Zhang Z., Monzen, R., (2006). Microstructure and Mechanical Properties of Cu-Ni-Si Alloys, Journal of the Society of Materials Science, 54:7, 717-723. https://doi.org/10.2472/jsms.54.717,
Xie, H., Jia, L., Tao, S. et al. (2020). Regulation of Ni–Si intermetallics in Cu–Ni–Si alloys and its influence on electrical breakdown properties. J Mater Sci: Mater Electron 31, 3137–3145. https://doi.org/10.1007/s10854-020-02860-7
Zhang, X., Yang, S., & Li, Y. (2018). Effects of cobalt addition on the microstructure and properties of Ni-Si alloy for high-temperature applications. Journal of Alloys and Compounds, 738, 36-42. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.12.307.
Zhangz, W., (2009). Phase equilibria of the Fe–Ni–Si system at 850 ◦C, Journal of Alloys and Compounds Volume 481, Issues 1–2, 29 July 2009, s.509–514.Geddes, 2010).
Zhao, Y., Zhang, Y., & Liu, Y. (2017). Formation and properties of Ni–Si intermetallic compounds for high-temperature structural applications. Journal of Alloys and Compounds, 725, 638–645. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.07.112.
Zhou, M., Zhang, X., & Li, L. (2019). Microstructure and mechanical properties of Ni-Si-Al alloys for high-temperature applications. Materials Science and Engineering: A, 746, 22-29. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.09.073.
Zhu, X., Chen, Yong, H., 2025. Hot deformation behavior and dynamic recrystallization mechanism of Cu-Ni-Co-Si alloy, Materials Today Communications, 42, 111348.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Tasarım ve Davranışları

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Ömer Karatutlu ^*
0000-0003-2391-2443
Türkiye

Abdullah Şişman
0000-0001-9898-2556
Türkiye

Musa Gögebakan
0000-0001-5104-2874
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

3 Haziran 2025

Gönderilme Tarihi

20 Mart 2025

Kabul Tarihi

22 Nisan 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 28 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.17780/ksujes.1662001

IZ

https://izlik.org/JA82NE47JR

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Karatutlu, Ö., Şişman, A., & Gögebakan, M. (2025). Ni55Si40M5 (M=Co, Fe, Al) ALAŞIMLARININ ARK ERGİTME YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLMESİ VE YAPISAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(2), 1049-1063. https://doi.org/10.17780/ksujes.1662001

Ni55Si40M5 (M=Co, Fe, Al) ALAŞIMLARININ ARK ERGİTME YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLMESİ VE YAPISAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Ni55Si40M5 (M=Co, Fe, Al) ALAŞIMLARININ ARK ERGİTME YÖNTEMİ İLE ELDE EDİLMESİ VE YAPISAL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Öz

Anahtar Kelimeler

INVESTIGATION OF STRUCTURAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF Ni55Si40M5 (M=Co, Fe, Al) ALLOYS OBTAINED BY ARC MELTING METHOD

Abstract

Keywords

Destekleyen Kurum

Proje Numarası

Teşekkür

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster