Karbür katkılı mermer kesici takımların çalışma performansına sinterleme parametrelerinin etkisi

Bu çalışmada, Bronz-B4C matris bileşimine sahip mermer kesme işlerinde kullanılan elmaslı soketler toz metalurjsi (TM) yöntemiyle üretilmiştir. Ortalama 20 µm tane boyutuna sahip olan bor karbür bronza ağırlıkça % 2, 5 ve 10 oranlarında ilave edilmiştir. Soketlerin üretimi 35 MPa basınç altında 600, 650 ve 700 °C sinterleme sıcaklığında 3 dakika süreyle yapılmıştır. Hazırlanan matris karışımına toplam olarak 30 konsantrasyonunda 30/40 ve 40/50 mesh tane boyutuna sahip sentetik elmas taneleri ilave edilerek mikserde karıştırılmıştır. Bronz-B4C/elmas karışımı sıcak preste preslenerek elmaslı soket haline dönüştürülmüştür. Üretilen soketler 300 mm çapındaki çelik gövdelere % 40 gümüş bileşimine sahip gümüş lehimle kaynak edilmiştir.Soket matrislerinin deneysel yoğunlukları ve bağıl yoğunlukları Archimedes prensibine göre tespit edilmiştir. Matrislerin sertlikleri sertlik ölçme cihazı ile 62.5 kg yük altında ve 2.5 mm çaplı bilye kullanılarak brinell olarak ölçülmüştür. Soketlerin eğme mukavemeti üç noktalı eğme testi ile tespit edilmiştir. Bor karbürlü soketlerin kesme performansı PLC sistemli mermer kesme makinesinde Ankara andezit taşı kesilerek belirlenmiştir. Aşınma miktarı dijital kumpasla testerelerin çapları ölçülerek belirlenmiştir. Soketlerin mikroyapısı ve kimyasal bileşimi, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışın difraktogramı (XRD) ve X ışını enerji dağılım spektrometresinden (EDS) faydalanılarak incelenmiştir.Deneysel çalışmalar sonucunda bor karbür tanelerinin bronzun tane sınırlarında yoğunlaştığı, nispeten homojen bir dağılım sergilediği ve bor karbür ilave miktarı arttıkça gözeneklerde artış olduğu ve bu gözenekliliğin sinterleme sıcaklığı arttıkça azaldığı tespit edilmiştir. Matrisin sertlik ölçümleri çalışmasında bor karbür miktarı ve sinterleme sıcaklığı artışı ile sertliklerde artış gözlenmiştir. Soketlerin deneysel yoğunluklarında ve bağıl yoğunluklarında bor karbür ilavesine bağlı olarak düşüş tespit edilmiştir. Sinterleme sıcaklığı artışı ile yoğunluklarda artış olduğu ölçümler sonucunda belirlenmiştir. Soketlerin üç noktalı eğme testi sonucunda bor karbür ilavesinin soketlerin eğme mukavemetlerini düşürdüğü, fakat sinterleme sıcaklığı artışı ile nispeten eğme mukavemeti değerlerinde artış olduğu tespit edilmiştir.Bor karbür katkılı elmaslı kesici takımlarla andezit taşı kesiminden sonra her bir testerenin aşınma oranı hesaplanmıştır. Bor karbür ilave miktarının ve sinterleme sıcaklığının artışı ile aşınma oranlarında düşüş tespit edilmiştir. En düşük aşınma oranına % 5 B4C oranında ve 700 °C sinterleme sıcaklığında ulaşılmıştır. Buna rağmen ağırlıkça % 10 B4C oranında aşınma oranlarında artış olmuştur. Bu sonuçlar sinterleme parametreleri ile ilişkilendirilmiştir.