Akademik Veri Yönetim Sistemi
21. Uluslararası İstanbul Fen, Mühendislik, Mimarlık ve Matematik Bilimlerin Bilimsel Araştırmalar Kongresi, İstanbul, Türkiye, 23 - 25 Mayıs 2025, ss.1469-1475, (Tam Metin Bildiri)
Bu çalışmada, değişken koşullarda spark plazma sinterlenmiş Ni-Al (85Ni:15Al, ağ.%) alaşımların yapısal karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Mekanik alaşımlandırılmış yüksek saflıkta nikel ve aluminyum toz karışımı kullanılarak değişken sıcaklık, basınç ve tav koşullarında nikel aluminidler için yoğunlaşma oran değişimi izlenmiş olup, en yüksek % 99 yoğunlukta ticari pratiklikte bir Ni-Al alaşımı üretilmiştir. Her bir üretim kondisyonuna bağlı olarak alaşımların metalurjik karakterizasyon çalışmalarında ışık mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu ve X-ışın difraksiyonu kullanılmıştır.
Elde edilen bulgular; (i) 1100 °C sıcaklık ve 40 MPa basınçta sinterlenmiş malzemenin 10-6 Pa seviyesinde vakum ortamında 1100 °C’de 60 dakika süreyle tavlanması halinde en yüksek yoğunluğa ulaşabildiğini, (ii) ikizlenmiş yüzey merkezli kübik alaşım matrikslerinde Ni3Al fazının baskın faz olarak bulunduğunu, (iii) matriks yapısında NiAl fazının da bulunabildiğini ortaya koymuştur. Yüksek yoğunlukta üretilebilen nikel aluminidin sertlik değeri 717±22 HV olarak belirlenmiş olup, bu sertlik değerine sahip spark plazma sinterlenmiş alaşımın konvansiyonel yöntemlerle üretilmiş birçok nikel esaslı malzemeye mekanik olarak rağbet gösterebileceğine işaret etmektedir.
In this study, structural characterization of spark plasma sintered Ni-Al (85Ni:15Al, wt.%) alloys under variable conditions is carried out. By using a mechanically alloyed mixture of high purity nickel and aluminum powders, the densification rate changes for nickel aluminides are monitored under variable temperature, pressure and tempering conditions, and a commercially practical Ni-Al alloy with a maximum density of 99% is produced. Light microscopy, scanning electron microscopy and Xray diffraction are used in the metallurgical characterization studies of the alloys depending on each production condition. The findings have revealed that; (i) the material sintered at 1100 °C temperature and 40MPa pressure can reach the highest density when annealed at 1100 °C for 60 min. in a vacuum at 10-6 Pa, (ii) the Ni3Al phase is the dominant phase in the twinned face-centered cubic alloy matrices, (iii) phases such as NiAl can also be found in the matrix structure. The hardness value of nickel aluminide, which can be produced at high density, is determined as 717±22 HV, indicating that the spark plasma sintered alloy with this hardness value can mechanically compete with many nickelbased materials produced by conventional methods.