II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

470
veya yanındaki kalıntı ergiyik karbonca ve karbür oluşturucu elementlerle zenginleşmektedir.
Katılaşma sürecinde interdendritik uzaylarda birincil karbürler olarak
adlandırılan kaba boyutlu ve katılaşmaya bağlı olarak ağ biçimde düzenlenmiş
ötektik karbürler oluşmaktadır. Bu düzen malzemenin mekanik özelliklerini negatif
yönde etkilemektedir ve özellikle düşük tokluğa neden olmaktadır. Bu nedenle
döküm yüksek hız çelikleri takım tokluğunun arttırılması amacı ile mutlaka bir
homojenizasyon tavlamasına tabi tutulur [3-7].
Yüksek hız çeliklerinin döküm mikroyapısında M6C, M2C ve MC tipi ötektik karbürlerin
tümü veya ikisi (MC+ M2C veya MC+ M6C) bulunabilir. M6C karbüründe,
M öncelikle W ve Fe elementleri içindir ve karbürün kristal yapısında ayrıca Mo, V
ve Cr bulunmaktadır. M6C türü karbür ötektiği yoğun olarak W-esaslı alaşımlarda
bulunur. Düşük soğuma hızları ve çeliğin düşük karbon miktarı bu oluşumu teşvik
eder. M6C karbürlerinin genel görünümü iskelet varidir. M2C bileşiminde M öncelikle
Mo ve Cr elementleri içindir ve karbürün kristal yapısında ayrıca W, V ve Fe
bulunmaktadır. M2C türü karbür ötektiği yoğun olarak Mo-esaslı alaşımlarda bulunur.
Yüksek soğuma hızları ve çeliğin yüksek karbon miktarı bu oluşumu teşvik
eder. M2C karbürlerinin genel görünümü paralel ince veya kaba plakalar şeklindedir.
Konvansiyonel yüksek hız çeliklerinde MC karbür oluşturucu olarak vanadyum
görev yapar. Nb-alaşımlanmış yüksek hız çeliklerinde vanadyum ve daha zayıf
karbür yapıcılar kısmen niobyum ile yer değiştirir; Nb-ca zengin MC oluştuğu gibi
V-ca zengin MC de oluşur. Primer MC karbürlerinin bileşimi, katılaşma süresince
kompozisyonu sürekli değişen bir ergiyikten büyümeleri nedeni ile merkezden
dışarı doğru değişim gösterir. MC karbürü öncelikli olarak bazı habitus düzlemlerinde
büyür. Primer blokvari MC karbürü ötektik sıcaklığa ulaşmadan önce kayda
değer bir büyüme gösterebilir. Ötektik karbürlerin aksine bu karbürler sıcak şekillendirme
boyunca polihedral şekillerini korurlar. Kararsız olan M2C sıcak şekillendirmede
MC ve M6C’e ayrışır. Kalan bu iki primer karbür türünden MC çok daha
serttir ve böylece aşınma özellikleri bakımından üstün özellik sergilemektedir. Nbca
zengin MC karbürlerinin morfolojisi ergiyikteki niobyum aktivitesi ile kontrol
edilmektedir. Azalan niobyum aktivitesi ile oktahedral düzlemli şekilden kaba
dendritik yapıya, daha sonra da düzenli bir ötektik yapıyı andıran ince dendritik
yapıya geçiş vardır [8-13].
Bu çalışmada, farklı niobyum içerikli yüksek hız takım çeliklerinde farklı
metaografik tekniklerin uygulanması sonrası karbür fazlarının belirlenmesi ve
karakterizasyonu yapılmıştır.
2. Deneysel Çalışma
2.1. Malzeme
Deneysel çalışmada farklı miktarda niobyum ile alaşımlandırılmış yüksek hız takım
çelikleri kullanılmış olup Tablo 1’de çeliklerin kimyasal kompozisyonları verilmiştir.