Research Article
BibTex RIS Cite

SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi

Year 2009, Volume: 22 Issue: 2, 233 - 245, 31.12.2009

Bilge Yaman Hasan Mandal

Abstract

Üç farklı kompozisyona sahip SiAlON seramikleri ile saf demir ve dört ayrı tipteki çelik arasında meydana gelen kimyasal etkileşim; statik etkileşim çifti deneyleri yoluyla incelenmiştir. Etkileşim çifti deneyleri; 10-2mbar vakum altında, 1150°C’de 5-7MPa yük kullanılarak 15 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Etkileşime giren seramik-metal çiftlerinin ara yüzeyleri optik ve taramalı elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiş, enerji saçınımlı X-ışını spektrometresi (EDX) ile analiz edilmiştir. Bu çalışmada, seramik kompozisyonunun ve alaşım elementlerinin kimyasal reaktiviteye etkisi; etkileşim bölgeleri belirlenerek incelenmiş, SiAlON seramiklerinin çelik tipine bağlı olarak difüzivite eğilimleri karşılaştırılmış ve sonuçlar ayrıntılı olarak tartışılmıştır.


Keywords

Kimyasal Etkileşim Reaktivite Etkileşim Çiftleri SiAlON.

References

  • [1] F.J.Oliveira, R.F.Silva, J.M.Vieira, “Dissolution of Si3N4-Al2O3(pl) composite tool materials in carbon steels”, Key Engineering Materials, Vols. 132-136, pp. 2068-2071, 1997.
  • [2] P. Campell, T. Laoui, J.P. Celis, O.Van Der Biest, “The influence of intergranular phases on the tribological performance of SiAlONs”, Materials Science and Engineering, A207, pp.72-86, 1996.
  • [3] Y. Beppu, J.F. Yang, T. Ohji, Ceramic Engineering and Science Proceedings, 22, 4, pp.285,2001.
  • [4] J.Vleugels, P.Jacobs, J.P.Kruth, P.Vanherck, W.Du Mong, O.Van Der Biest, “Machining of steel with SiAlON ceramics: influence of ceramic and workpiece composition on tool wear”, Wear, 189, pp. 32-44, 1995.
  • [5] J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Machining of steel with SiAlON-based composites”, Industrial Ceramics, Vol. 21, pp.190-192, 2001.
  • [6] R.F.Silva, F.J.Oliveira, F.P.Castro, J.M.Vieira, “Modelling of chemical wear in ferrous alloys/silicon nitride contacts during high speed cutting”, Acta Mater., Vol. 46, pp.2501- 2507, 1998.
  • [7] M. Kalin, J.Vizintin, J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Influence of mechanical pressure and temperature on the chemical interaction between steel and silicon nitride ceramics”, J.Mater.Res., Vol 15, pp.1367-1376, 2000.
  • [8] J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Chemical wear mechanisms of innovative ceramic cutting tools in the machining of steel”, Wear, Vol. 225-229, pp. 285-294, 1999.
  • [9] M. Kalin, J.Vizintin, J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Chemical reactivity of silicon nitride with steel and oxidised steel between 500 and 1200°C”, Mat. Sci. and Eng. A, Vol. 281, pp. 28-36, 2000.
  • [10] C.M. Sheppard, K.J.D.MacKenzie, “Silicothermal Synthesis and Densification of XSiAlON in the Presence of Metal Oxide Additives”, J. Euro. Ceram., Soc. 19, pp. 535-541, 1999.

Investigation Of Chemical Interactions Between SiAlON Ceramics And Fe-Based Alloys Couples

Year 2009, Volume: 22 Issue: 2, 233 - 245, 31.12.2009

Bilge Yaman Hasan Mandal

Abstract

The chemical interaction between SiAlON ceramics in three different


compositions and four different types of steel and also pure iron as reference, were investigated


by means of static interaction couple experiments. The tests were carried out in 10-2mbar


vacuum at 1150°C, under the pressure of 5-7MPa for 15 hours. Interfaces of reacted couples


were analysed by optical and scanning electron microscope (SEM) including energy-dispersive


X-Ray spectroscopy (EDX). In this study, the effects of alloying elements in steel and starting


compositions of SiAlON on the chemical reactivity were investigated by comparing the tendency


of diffusivity of SiAlON ceramics according to steel type and discussed in detail by determining


the interaction zones.


Keywords

Chemical Interaction Reactivity Interaction Couples SiAlON.

References

  • [1] F.J.Oliveira, R.F.Silva, J.M.Vieira, “Dissolution of Si3N4-Al2O3(pl) composite tool materials in carbon steels”, Key Engineering Materials, Vols. 132-136, pp. 2068-2071, 1997.
  • [2] P. Campell, T. Laoui, J.P. Celis, O.Van Der Biest, “The influence of intergranular phases on the tribological performance of SiAlONs”, Materials Science and Engineering, A207, pp.72-86, 1996.
  • [3] Y. Beppu, J.F. Yang, T. Ohji, Ceramic Engineering and Science Proceedings, 22, 4, pp.285,2001.
  • [4] J.Vleugels, P.Jacobs, J.P.Kruth, P.Vanherck, W.Du Mong, O.Van Der Biest, “Machining of steel with SiAlON ceramics: influence of ceramic and workpiece composition on tool wear”, Wear, 189, pp. 32-44, 1995.
  • [5] J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Machining of steel with SiAlON-based composites”, Industrial Ceramics, Vol. 21, pp.190-192, 2001.
  • [6] R.F.Silva, F.J.Oliveira, F.P.Castro, J.M.Vieira, “Modelling of chemical wear in ferrous alloys/silicon nitride contacts during high speed cutting”, Acta Mater., Vol. 46, pp.2501- 2507, 1998.
  • [7] M. Kalin, J.Vizintin, J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Influence of mechanical pressure and temperature on the chemical interaction between steel and silicon nitride ceramics”, J.Mater.Res., Vol 15, pp.1367-1376, 2000.
  • [8] J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Chemical wear mechanisms of innovative ceramic cutting tools in the machining of steel”, Wear, Vol. 225-229, pp. 285-294, 1999.
  • [9] M. Kalin, J.Vizintin, J.Vleugels, O.Van Der Biest, “Chemical reactivity of silicon nitride with steel and oxidised steel between 500 and 1200°C”, Mat. Sci. and Eng. A, Vol. 281, pp. 28-36, 2000.
  • [10] C.M. Sheppard, K.J.D.MacKenzie, “Silicothermal Synthesis and Densification of XSiAlON in the Presence of Metal Oxide Additives”, J. Euro. Ceram., Soc. 19, pp. 535-541, 1999.
There are 10 citations in total.

Details

Subjects Material Production Technologies
Journal Section Research Articles
Authors

Bilge Yaman

Hasan Mandal

Publication Date December 31, 2009
Acceptance Date September 1, 2009
Published in Issue Year 2009 Volume: 22 Issue: 2

Cite

APA Yaman, B., & Mandal, H. (2009). SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, 22(2), 233-245.
AMA Yaman B, Mandal H. SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi. ESOGÜ Müh Mim Fak Derg. December 2009;22(2):233-245.
Chicago Yaman, Bilge, and Hasan Mandal. “SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 22, no. 2 (December 2009): 233-45.
EndNote Yaman B, Mandal H (December 1, 2009) SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 22 2 233–245.
IEEE B. Yaman and H. Mandal, “SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi”, ESOGÜ Müh Mim Fak Derg, vol. 22, no. 2, pp. 233–245, 2009.
ISNAD Yaman, Bilge - Mandal, Hasan. “SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi Dergisi 22/2 (December 2009), 233-245.
JAMA Yaman B, Mandal H. SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi. ESOGÜ Müh Mim Fak Derg. 2009;22:233–245.
MLA Yaman, Bilge and Hasan Mandal. “SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi”. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Ve Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 22, no. 2, 2009, pp. 233-45.
Vancouver Yaman B, Mandal H. SiAlON Seramikleri Ve Fe-Esaslı Alaşımlar Arasında Meydana Gelen Kimyasal Etkileşimlerin İncelenmesi. ESOGÜ Müh Mim Fak Derg. 2009;22(2):233-45.
 Download Cover Image

20873  13565  13566 15461  13568    14913