MERMER KESİMİNDE KULLANILAN ELMAS KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA KARAKTERİSTİĞİ



Benzer belgeler
DOĞALTAŞ KESĐMĐNDE KULLANILAN ELMAS KESĐCĐ TAKIMLARIN AŞINMA KARAKTERĐSTĐĞĐ

DOĞALTAŞ KESİMİNDE KULLANİLAN ELMAS KESİCİ TAKIMLARIN AŞİNMA KARAKTERİSTİĞİ

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

2. MİKRO İNCELEME ( PETROGRAFİK-POLARİZAN MİKROSKOP İNCELEMESİ)

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

Bir cismin içinde mevcut olan veya sonradan oluşan bir çatlağın, cisme uygulanan gerilmelerin etkisi altında, ilerleyerek cismi iki veya daha çok

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ADANA

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

Paslanmaz Çelik Gövde. Yalıtım Sargısı. Katalizör Yüzey Tabakası. Egzoz Emisyonları: Su Karbondioksit Azot

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

Kompozit Malzemeler Metal Matrisli Kompozitler

SinterlenmişKarbürler. Co bağlayıcı ~ Mpa Sertlikliğini 1100 ⁰C ye kadar muhafaza eder Kesme hızları hız çeliklerine nazaran 5 kat fazladır.

Fe Cu Co Sn Matrisli Elmaslı Kesici Takımlara Ti ilavesinin Etkisi E. Çelik 1, M. Kaplan 2 ve S. İnci 3

Konu: Yüksek Hassasiyetli Yağ Keçelerinin Takviye Bilezik Kalıplarının Üretiminde Kullanılan Takım Çelikleri ve Üretim Prosesleri

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

SICAK PRES TASARIMI VE ELMASLI KESİCİ TAKIM ÜRETİMİ

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

BÖLÜM#5: KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA MEKANİZMALARI

İmalat Teknolojileri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal. Talaşlı İmalat Yöntemleri

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DOĞAL TAŞLAR TEKNOLOJİSİ LABORATUARI ISPARTA TEKNİK RAPOR

TiC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu

Metallerde Özel Kırılganlıklar HASAR ANALİZİ

KIRIK YÜZEYLERİN İNCELENMESİ

Doç.Dr.Salim ŞAHİN YORULMA VE AŞINMA

PCD, TEL ÇEKME İÇİN. CD kalıpları paslanmaz çelik, bakır, alüminyum, nikel ve bunların alaşımları için kullanılır.

ZnS (zincblende) NaCl (sodium chloride) CsCl (cesium chloride)

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

KATRAKLARDA MERMERLERİN FİZİKİ-MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN VE KESİM HIZININ ELMAS SOKETLERDEKİ AŞINMALARA ETKİSİ

Bir Mermer Kesici Takımında Co Katkısının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

İmalat Teknolojileri. Dr.-Ing. Rahmi Ünal. Talaşlı İmalat Yöntemleri malzemebilimi.net

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı 1 Deformasyon ve kırılma mekanizmalarına giriş

BÖLÜM 3 DİFÜZYON (YAYINIM)

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

THE EFFECT OF SINTERING PERIOD ON THE WEAR RESISTANCE OF AlMgSi-SiC P COMPOSITES PRODUCED BY POWDER METALLURGY METHOD

ALUMİNYUM ALA IMLARI

İmal Usulleri 2. Fatih ALİBEYOĞLU -4-

KROM KATKILI ALUMİNANIN ENJEKSİYON KALIPLAMA İLE ŞEKİLLENDİRİLMESİ

METAL KESİM ŞERİT TESTERELERİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

İmal Usulleri. Fatih ALİBEYOĞLU -7-

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011. Basma deneyi TS 206: TL / Numune 1 gün

Sentes-BIR Hakkında. Sentes-BIR metallerin birleştirmeleri ve kaplamaları konusunda çözümler üreten malzeme teknolojileri firmasıdır.

Çentik Açma (Charpy Test Numunesi) 5 TL / Numune 1 gün DİNAMİK LABORATUVARI * TS EN ISO 148-1:2011 TS EN ISO 148-1:2011 TS EN ISO 9016:2012:2013

KRİSTALLERİN PLASTİK DEFORMASYONU

TAKIM AŞINMA MEKANİZMALARI VE AŞINMA TİPLERİ

TOZ METALURJİSİ. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Deney Sorumlusu: Araş. Gör. Oğuzhan DEMİR İlgili Öğretim Üyesi: Doç. Dr. Harun MİNDİVAN METALOGRAFİ DENEYİ

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

6.WEEK BİYOMATERYALLER

EN madde 8.2 Fracture toughness (Klc) EN madde 8.4 Fatique Test

«Gri Dökme Demirlerde Hasar Analiz Yöntemleri Kullanılarak Kalite Kontrol Aşamalarının İyileştirilmesi»

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ HASAR ANALİZİ YÜKSEK LİSANS - DOKTORA DERS NOTLARI. Doç.Dr.İrfan AY BALIKESİR

Akredite Durumu TS EN ISO :2011. Basma deneyi (Oda sıcaklığı) TS 206: TL / Numune 1 gün

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

İki Farklı Kendiliğinden Yayılan Şap Kinetiği PÇ Baskın & KAÇ Baskın- Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

Pik (Ham) Demir Üretimi

ARAŞTIRMA RAPORU. (Kod No: 2012.XXX) Uzman Cengiz Tan Tel: e-posta:

Laboratuar - BU TABLO ÖĞRENCİ İŞLERİ OTOMASYON SİSTEMİNDEN AKTARILACAKTIR.

PİRİNCİN TALAŞLI İŞLENEBİLME KABİLİYETİ

MalzemelerinMekanik Özellikleri II

Üçlü Sistemler - 1 Çimento Araştırma ve Uygulama Merkezi

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

MUKAVEMET ARTIRICI İŞLEMLER

DENEY 2 KESME HIZININ YÜZEY PÜRÜZLÜLÜĞÜNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

DİYARBAKIR MERMER TOZ ARTIKLARININ TAŞ MASTİK ASFALT YAPIMINDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

METAL KESİM ŞERİT TESTERELERİ 2017

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ DÖNER SERMAYE GELİR GETİRİCİ FAALİYET CETVELİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Yrd. Doç. Dr. Şeniz R. KUŞHAN AKIN EĞİTİM Doktora, Yüksek Lisans, Lisans, İŞ TECRÜBESİ Yrd. Doç. Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı,

KALIP KUMLARI. Kalıp yapımında kullanılan malzeme kumdur. Kalıp kumu; silis + kil + rutubet oluşur.

Monolitik Refrakter Malzemelerde Temel Özelliklerin Detaylandırılması

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

DEFECT CHARACTERIZATION IN A SINTER HARDENED POWDER METALURGICAL STEEL

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

Toz Metalürjisi. Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Notların bir bölümü Dr. Rahmi Ünal ın web sayfasından alınmıştır.

TOPRAK OLUŞUMUNDA AŞINMA, AYRIŞMA VE BİRLEŞME OLAYLARI

SERAMİK MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER ve ÜRETİMİ

ZnS (zincblende) NaCl (sodium chloride) CsCl (cesium chloride)


KALAY ve ALAŞIMLARI 1

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi BS 4449:2005+A2:2009

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011. Basma deneyi TS 206: TL / Numune 1 gün

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK

METALLERDE KATILAŞMA

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

İNCE AGREGA TANE BOYU DAĞILIMININ ÇİMENTOLU SİSTEMLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ. Prof. Dr. İsmail Özgür YAMAN

Transkript:

TÜRKİYE III. MERMER SEMPOZYUMU(MERSEM '2001) BİLDİRİLER KİTABİ 3-5 MAYIS 2001 /AFYON MERMER KESİMİNDE KULLANILAN ELMAS KESİCİ TAKIMLARDA AŞINMA KARAKTERİSTİĞİ Şadı Karagöz 1, Muzaffer Zeren 2 12 Metalürji ve Malzeme Müh. Bölümü, Kocaeli Üni., Veziroğlu KampUsü, 41100-îzmit-Kocaelı ÖZET Elmasları yerinde tutan ve böylece kesme işini destekleyen matriks, kesici takımlardakî elmasların randımanlı kullanımından sorumludur Elmasların etrafındaki matriksin aşınarak, ancak elmasların kendi konumlarmdakı yerlerinden çıkmasma izin vermeksizin, takımın maksimum hızda çalışması beklenir. Matriksin kesme işlemi sürecinde optimal bir hızla aşınması sonucu değişik yuzeyaltı elmas tanecikleri yüzeye gelerek kesme işleminin sürekliliğini sağlamalıdır Bu çalışmada Co, Ni ve Cu+Sn toz tanelerinden oluşan matriks bileşimi sabit tutularak sınterleme koşulları değiştirilmiştir. Uygulanan sıcak preslemede basınç 350 MPa ve sınterleme sıcaklığı 730 "C olarak sabitlenmiş ve sinterleme süresi değiştirilmiştir Yumuşak mermer türü doğaltaş kesiminde sabit aşınma hızı altında malzemenin aşınma tutumu belirlenmiştir Bu doğrultuda doğaltaş kesme koşullarında yapılan aşınma testlerinde etken aşınma mekanizmaları saptanarak malzemenin aşınma karakteristiği ortaya konmuştur. ABSTRACT The matrix which holds the diamonds in their proper places and supports the cutting, is responsible for the efficient use of the diamonds in the cutting tools. It is expected that the cutting tool operates at maximum speed, while the matrix around the diamond wears without letting the diamonds move off their places Various sub-surface diamond particles must come to the surface m order to provide the continuity of the cutting operation, as a result of the wearing of the matrix at an optimum speed during the operation. In this operation, the sintering conditions are changed keeping the matrix compound, composed of Co, Ni, Cu and +Sn powders, constant During hot pressing, the pressure and sintering temperature are stabilized at 350 MPa and 730 C respectively and the sintering time has been changed. The wearing properties of the material have been determined under the constant wearing speed m the soft marble type natural stone cutting operation. As a result, the active wearing mechanisms have been determined and the wear characterization of the material has been 452

TÜRKİYE III. MERMER SEMPOZYUMU(MERSEM '2001) BİLDİRİLER KİTABİ 3-5 MAYIS 2001 /AFYON 1. GİRİŞ Kesici takımlarının mikroyapısını belirleyen iki ana evre olan matriks ile elmas arayüzeyinde sınterleme koşullarında kimyasal bir reaksiyon oluşması istenir ve bu reaksiyon, elmaslı kesici takımın ömrünü büyük ölçüde belirler [!}- Bu bağ reaksiyonun oluşumu metal tozlarının bileşimine, partikbl boyutuna ve dağılımına, gaz ortamının koruyucu etkisine, sinterleme sıcaklığına, süresine ve basıncına bağlıdır. Bu şekilde mekanik bir bağın yanısıra kimyasal bir bağ da oluşturulmaya çalışılır [2]. Elmaslı kesici takımın başarılı bir şekilde sınterlenmesını engelleyen en önemli etken yüzeysel oksitlerdir; toz yüzeyindeki oksit filmleri temel sinterleme reaksiyonlarını önlemektedir [3]. Bu tör uygun metaller ile sağlanan metalurjik ıslatmayla matrikse kuvvetlice bağlanan elmaslar, sadece mekanik yolla tutulanlara nazaran matriks içerisindeki oturma yüzeyinden koparak uzaklaşmaya (=yerinden sökülmeye) karşı daha dirençlidir. Elmas takımlarda kullanılan matriks toz karışımlarının elmasları sağlam bir şekilde tutması gerekir [4], Kesici takımın Ömrü açısından elmaslar tamamen kaybolmadan veya elmaslarda hasar oluşturmadan metalik matriks optimum bir hız ile aşınmalıdtr Aşınan matriks yüzeyinde talaş akma kanallarının oluşması ve iş parçası malzemesi talaşının bu kanallardan dışarı atılması gerekir [5], Çok kolay bir şekilde aşınan matriks, elmasların aşırı bir şekilde zayıflayarak kaybolmasına yol açabilmekte, çok sert bir matriks ise yüzeydeki elmasların bir süre sonra kesme yüzeylerini yitirmeleri ve alttan da yeni kesici yüzeylerin çıkmaması neticesinde kesme işleminin kesintiye uğramasına neden olabilmektedir Kesilmesi amaçlanan doğaltaşın öncelikle sertliği doğrultusunda matriks bileşiminin ayarlanması gerekmektedir [6]. Bazı metaller elmasları efektif olarak bağlayarak optimum performansa ulaşmasını sağlayabilir [7]. Matriks dizaynında elmasları bir arada tutan bir bağlantı evresinden ve sinterleme koşullarında gözenekleri kapatmaya yarayan ve kesme koşullarında hızla aşınarak talaş akma kanallarını oluşturan bir dolgu evresinden yararlanılır. Bağlantı evresi için iyi ıslatan kobalt ve nikel veya ucuz olması nedeniyle demir gibi elementler ve bu elementlerin kombinasyonlarından faydalanılır. Dolgu evresi için genelde sinterleme koşullarında ergiyen 'bronz' veya 'pirinç* kullanılır [8] Bu tür ergiyen bir faz ile yapılan sinterlemede (Supersolıdus sinterleme veya sıvı faz sinterlemesi) sonucu hemen hemen gözeneksiz malzeme elde edilir Değişik bakır alaşımları yüksek sertlik matriksinde yalnız dolgu evresi olarak kullanılırken, düşük sertlikteki bir matriks dizaynı için miktarsal olarak yüksek tutularak talaş kanallarının açılması kotaylaştınlır [9]. Doğaltaş için standart matriks dizaynı Co, Ni ve Cu-Sn tozlan üzerinden yapılmaktadır [10]. Yoğun matriks aşınmasının arzulandığı durumlarda kullanılan Cu-Sn bileşiği miktarı % 70'e kadar artırılmakta, düşük aşınma arzulandığı zaman bronz miktarı -yalnızca gözenekleri kapamak için gerekli dolgu evresi miktarına (<%5) düşürülmektedir. Co ve Ni tozları -ıyı ıslatma özelliklen doğrultusunda- elmas bağlayıcı evre olarak Cu-Sn katkısına ters bir miktarda kullanılmaktadır. Cu-Sn katkısı hem Cu ve Sn tozlarının karışımı halinde veya saf bronz tozu halinde olabilmekte. Üretici basınçlı sinterleme uygulama karakteristiğiyle kullanım şeklini belirlemektedir [11]. Tek tek toz halindeki kullanımda Sn tozunun Ni/Co tozlarının da arayuzeylerinde kalarak bu tozların sinterlenmesinde değişik arayüzey efektleri oluşturduğu görülmüştür [12] 453

TÜRKİYE III. MERMER SEMPOZYUMU(MERSEM '2001) BİLDİRİLER KİTABİ 3-5 MAYIS 2001 /AFYON 2. DENEYSEL ÇALIŞMA Deneysel çalışmalarda işlem parametre sayısını azaltma düşüncesi ve İşçilik maliyetlerini aşağıya çekmek amacıyla kesici takımlara, soğuk presleme yapmadan sinterleme süresi değiştirilerek doğrudan sıcak presleme yapılmıştır (Şekil 1). Uygulanan sıcak preslemede basınç 350 MPa olarak sabit tutulmuş ve sinterleme süresi 3-15 dak. arasında değiştirilmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılan elmaslı kesici takımların bileşimleri ve sinterleme koşulları Tablo l'de verilmiştir [13]. Aşınma testlerinde mermer malzeme iş parçası olarak kullanılmış ve elmas testere ile sabit bir hızda (v=40m/s) nihai aşınmaya (soket malzemenin kesmeden mermer üzerinde kayarak ilerlemesi) kadar kesme İşlemi sürdürülmüştür. Doğaltaş kesme koşullarında etken aşınma mekanizmalarının belirlenmesi, takım performansı üzerinden mikroyapı dizaynının geliştirilmesini de sağlamaktadır. Sinterleme testleri sonrası aşınma deneyleri için yalnızca iyi bağ koşullarının oluştuğu 15 dakikalık sinterleme sürecinden oluşan elmas kesici takım devreye sokulmuştur. Direkt olarak elmas kesici takımlarda kesme işlemi sonucu oluşan aşınmanın karakterizasyonu hedef alındığı için sinterleme karakteristiği iyi olan, ancak zayıf bir elmas seçimi gösteren yabancı üreticilerin takım lan da paralel olarak incelenmiştir. Hem elmas malzeme mikroyapısmın, hem de aşınma yüzeyinin incelenmesinde tarama elektron mikroskobu (SEM) devreye sokulmuş, faz analizlerinde ise SEM ataçtı enerji-dıspersif X- ışın analizi (EDX) tekniğinden yararlanılmıştır. Kesici takım malzemesinin mikroyapısal karakterızasyonunda SEM de değişik fazların parlatılmış yüzeyde oluşturdukları materyal kontrastı (kimyasal kontrast) ile çalışılmıştır. Uygulanan elektronmetalografisi teknikleri ile efektif bir malzeme karaktenzasyonu gerçekleştirilmiştir. Aşınma yüzeylerinde SEM ile yapılan hasar analizinde de İkincil elektron topografi kontrastı devreye sokulmuştur. Yerli üretim elmaslı kesici takımlarda değişik hataların kırılma rolünün belirlenmesi açısından 3 nokta statik eğme mekanik testleri uygulanmıştır. Kırılma tokluğunu belirlemek için yapılan eğme test sonuçlarınmın değerlendirilmesi Weibull istatistiğine göre yapılmıştır [14]. Değişik kırılma olasılıklarında numunelerin tokluk değerleri %11, %50, %89 kırılma olasılığı üzerinden belirlenip yine Tablo l'de özetlenmiştir. Eğme mukavemeti ve İlgili sonuçlar üzerine uygulanacak ekstrem değer istatistiği olarak da anılan Weibull istatistiği, elmas kesici takımların performansını tokluk üzerinden tanımlama imkanı vermiştir. Elmas kesici takıma ait sinterleme karakteristiği Şekil l'de görülmektedir. Gerek saha sonuçları, gerekse eğme mukavemet değerleri açısından elmaslı kesici takım soketleri içerisinde en ıyı neticeyi 730 C de 15 dakika sinterleme süresi ile alınmıştır. Sinterleme karakteristiğinin doğru belirlenmesi neticesinde çatlak başlangıcına duyarlı evreler büyük ölçüde giderilmiştir. Sinterleme işlemi sonucu tipik gözenekler kapanmış ve matriks-elmas arayüzeyındeki bağ kuvvetlendirilmiştir. Kullanılan kesici takım bileşiminin tipik bir sinterleme sonrası görünümü Şekil 2'de sunulmuştur. Şekilde görülen mikroyapıda dolgu evresi katkı tozu olarak kullanılan Sn tozları Ni tozlarının etrafını çevreleyerek Co tozlarının Ni tozlarım ıslatmasında katkıda bulunmuştur. Böylece matriksi oluşturan Co-Nı tozları arasında da ıyı bir bağ elde edilmiş olur. Doğaltaş kesme ile gerçekleştirilen aşınma testlerinde belirlenen ana aşınma mekanizması abraziv aşınma olmuştur. Abraziv aşınmada esas, sert elmas ucun daha yumuşak mermeri mıkro-sabanlama ile kesmesıdır. Kesme işlemi sırasında oluşan talaşın (mermer tanecikleri) kesme operasyonu yöresinden çıkartılması gerekir; aksi taktirde bu partiküller nedeniyle kesici takımın yeniden aşınması söz konusu olabilir. Ayrıca bu parçacıklar yeni oluşturulan mermer yüzey kalitesine de olumsuz etki yapabilir Bunun sonucu olarak kesme sıvısının da 454

TÜRKİYE III. MERMER SEMPOZYUMU(MERSEM '2001) BİLDİRİLER KİTABİ 3-5 MAYIS 2001 /AFYON yeterli miktarda ve temiz olarak kullanımı gerekir. Kesici takım üzerindeki elmasların, abraziv aşınmadaki mikro-sabanlama sürecinde oluşan kayma gerilmelerine karşı koyması gerekmektedir. Binen yük altında elmasların kesici köşeleri mikro-kırılmalarla körleşebilir ve dolayısıyla kesici takımın performansı son derece düşük olabilir. Şekil 3'de kullanılan yabancı bir kesici takımdaki kesilecek malzemeye göre doğru elmasın seçilmemesi neticesinde ağır abraziv aşınma koşulları altında mikro-kırılmalarla körlenmiş elmas yüzeyi görüntüsü verilmiştir. Elmas tanesi kesme kenarının/köşesinin bu tür yanyana İnce kırılmaları neticesinde elmas körleşir. Bu tür körleşmelerde doğal olarak aşınma hızlanır. Aşınma yüzeyinin görüntüsü verilmemesine rağmen bu takımda talaşın uygun akma yörelerinin (^aşınması beklenen matriksin oluşturacağı kanalların) oluşmadığı görülmektedir. Böylece matriksin optimum bir hız ile aşınamadığı ve bunun sonucu olarak kesme yüzeyinde küçük çıkıntı gösteren elmaslarda ağır hasar oluştuğu görülmüştür. Bu tip kesici takımlarda ağır aşınmadan ziyade kesmeme görülür. Sentetik elmas üretim koşullarından kaynaklanan elmas yüzey hataları olabilmektedir. Bunun başlıca nedeni katalizör olarak kullanılan metalin kristal içerisinde kalarak ink I uzy onlar oluşturmasıdır. Bu tip inkluzyonlar sentetik elmas büyütülmesi sırasında kapılmaktadır. Elmas ile metalik ink I uzy on un termal genleşme katsayıları arasındaki belirgin fark yüzeysel gerilmelere yol açtığından elmas yüzeyinin bölgesel olarak kırılmasına neden olur. Şekil 4'de yine bir yabancı kesici takımdaki bu tip bir elmas tanesine ait yüzeysel çatlak görülmektedir. Bu tip elmas hataları, kesme işlemini yapan kenarların mikrokırılmalar ile hızla körleşmesine veya elmasın hızla yerinden atılmasına neden olacaktır. Şekil 5'de yine aşınma yüzeyinden alınan görüntüde, paralel olarak incelenen yabancı bir kesici takımdaki zayıf matriks-elmas arayüzeyi açıkça görülmektedir. Şekilden de görüldüğü gibi elmas yüzeyinde paralel ve parça parça olmak üzere sürekli bir kırılma gelişmiştir. Bunun sonucu olarak performansı düşük olan bu kesici takımda elmas-matrîks bağı böylece tamamen iptal edilmiştir. Şekil 6'da kuvvetli bir matriks-elmas arayüzey bağı görülmektedir. Şekilden de görüldüğü gibi İS dakikalık sinterlemede elmas-matriks arasında çok kuvvetli bir reaksiyon olmuş ve kimyasal karakter taşıyan bu tepkime sonucu elmas taneleri matrikse sıkıca bağlanmıştır. Bu kesici takımın doğaltaş kesme performansı oldukça yüksek olmuştur. Şekil 7, Şekil 8 ve Şekil 9'da 15 dakikalık sinterieme süreciyle oluşturulan takımın iki değişik açıyla aşınma yüzeyi sunulmuştur. Yüksek kaliteli matriks tozlarının kullanılması, elmasların uygun seçilmesi ve sinterieme karakteristiğinin doğru olması neticesinde kesme performansı yüksek olmuş elmaslı kesici takımda aşınma yüzeyi gösterilmiştir. Sekilerden de görülebileceği gibi, matriks sürekli olarak aşınmış, alttan sağlam, yeni keskin elmas kesici yüzeyler çıkarak kesme işlemi kesintisiz sürmüş ve uzun bir takım ömrü sağlamıştır. Ağır abraziv aşınmanın kesici takım yüzeyinde bıraktığı vadiler (talaş akma kanalları) ve kesme işlemini yapan elmas sıradağları şekillerden açıkça görülmektedir. Şekil 10'da ise elmas tanelerinin uc körlenmesi sonucu kesme performansı düşük olan yabancı bir takımın aşınma yüzeyi sunulmuştur. Görüldüğü gibi matriks aşınarak vadilerin oluşumuna izin vermiştir. Ancak elmas taneleri kenar/köşe kırılmalarla yuvarlaklaşarak körleşmiş bulunmaktadır. 3. SONUÇ Deneysel çalışmalardan elde edilen deneyimin ışığında, aşınma yüzeylerinin araştırılmasıyla kesici takımın performansı hakkındaki bilginin yoğun olarak saptanacağı görülmüştür. Doğaltaş kesme ile gerçekleştirilen aşınma testlerinde belirlenen ana aşınma mekanizması abraziv aşınmadır. Kesici takım üzerindeki elmasların, abraziv sürecinde oluşan kayma ve 455

TÜRKİYE III. MERMER SEMPOZYUMU(MERSEM '2001) BİLDİRİLER KİTABİ 3-5 MAYIS 2001 /AFYON basma gerilmelerine karşı koyması beklenir. Metriksin kesme işlemi sürecinde sürekli olarak aşınması sonucu değişik yüzeyaltı elmas tanecikleri yüzeye gelerek kesme işlemim sürdürür. Friability testi sonucu belirlenen kırılganlık doğrultusunda elmasın avantajlı kristalografik düzlemler boyu kırılarak kesme işlemini sürdürmesi gerekir. Ancak elmas kenar ve köşelerinin sürekli küçük boyutlu olarak kırılması elması yuvarlaklaştırır ve körleştirir. Elmas-matriks bağlantısının da elmasın rahatça yerini terketmemesi için iyi olması gerekir; elmasın hızlı bir şekilde oturduğu yeri terk etmesi performansı düşürür. İdeal bir şekilde kesme işlemi yapan elmas kesici takımda matriks aynı zamanda optimal bir hızla aşmmalıdır. Alttan sağlam, yeni keskin elmas kesici yüzeylerin devreye girmesiyle kesme işleminin kesintisiz sürmesi gerekir. Aşınma koşullarında elmas, m ikro-saban lama şeklinde kesme İşlevini yürütürken oluşan talaşın takım üzerinde uygun akma yörelerinden uzaklaşması beklenir. Talaşın aşınması beklenen matriks in kesme yönü doğrultusunda vadiler şeklinde oluşturacağı kanallardan akması sıhhatli bir kesimin gerçekleştiğini kanıtlar. 4.TEŞEKKÜR Bu çalışmada yazarlardan biri (Y. Doç. Dr. Muzaffer Zeren) TÜBİTAK tarafından BDP programı çerçevesinde desteklenmiştir. Bu çalışmayı mümkün kılan destek nedeniyle yazarlar TÜBİTAK'a teşekkürlerini sunar. 5.KAYNAKÇA 1. Karagöz Ş, Zeren M., "Characterisation of Hot Pressing Behaviour of Diamond Cutting Tools", Int. PM Conf, Granada-ispanya, 4,208-212,1998. 2. Karagöz Ş, Zeren M.,"The Property Optimization of Diamond Cutting Tools with the Help of MicrostructuTal Characterisation", 3 rd European Conference on Advances in Hard Materials Production, EUROPM, Turin-ttalya, 399-405,1999. 3. WICK C, "The Facts About Diamonds, Manufacturing Engineering, 63,1988. 4. Bailey M.W. and Bullen G.J., "The de Beers sda Series of Diamond Abrasives and its Stability for the Stone Industry", Eskenazi Semineri, 1-33, Istanbul, 1987. 5. Diamond Boart, "Diamond Tools for the Stone Industry", 1995. 6. Karagöz Ş. Zeren M.."Sürekti Disk Tipi Elmaslı Kesici Takımlarda Hata Karakterizasyonu", 9. Uluslararası Metalürji ve Malzeme Konf. Bildiriler Kitabı. T.M.M.O.B. İstanbul, 517-525,1997. 7. Karagöz Ş, Zeren M., "Elmaslı Kesici Takımların Mikroyapısal Dizaynı Üzerine Araştırmalar", 1. Ulusal T/M Konf. Bildiriler Kitabı, Gazi Uni., Ankara, 459-466,1996. 8. STARCK H.C., "Powders For Diamond Tools And Hardfacing", (9), 1-10,1993. 9. KENNAMETAL., "Matnks Powders, Companies for Industrial Diamonds", Macro Division of Kennametal Inc.'in Teknik Yayını, 1-15,1986. 10. Frıtsch KG., "Sintermetallpulver für die Diamantwerkzeugfertigung", 2-108,1996. 11. G.E, "Diamond Products for Sawing and Drilling Applications", GE Superabrasives. General Electric Company Teknik Yayını. 1-44,1991. 12. KALISH. H-, "How Composition Affects The Properties and Performance of Cemented Carbide Cutting Tools", Tools and Die Failure, Source Book, American Society for Metals, 86-92, 1982. 13. Zeren M. "Elmas Kesici Takımların Mikroyapısal Karakter izasyon I a Özelliklerinin Optımızasyonu", Doktora Tezi, KOÜ, 2Q00. 14. Karagöz Ş, Zeren M.,"Elmas Kesici Takımların Performansının Weibull İstatistiği İle Değerlendirilmesi", T.C.Başbakanlık Devlet İstatistik Enstitüsü Başkanlığı, Araştırma Sempozyumu" 97" Bildiriler Kitabı. (1997), 145-149. 456

TABLO VE ŞEKİLLER Tablo 1. Elmaslı kesici takımların bileşimleri, sinterleme koşullan ve değişik olasılıklarda eğme mukavemet değerleri. Cu-Sn 57 57 57 Bileşim (kütle %) Sn Co 3 3 3 30 30 30 Ni 10 10 ]0 Sinterleme Koşullan Sıcaklık SUre ( C) (dak) 730 3 730 5 730 15 Eft m e mukavemeti [MP«] P=% 11 P-%50 P=%89 412 499 814 723 787 1084 933 964 1200 Şekil 1. Elmas kesici takımın sinterleme karakteristiği 457

Şekil 2. Ferrinitrat ile dağlanmış elmas kesici takım mikroyapısımn ışık mikroskobu görüntüsü. Şekil 3. Kısa ömürlü bir elmas kesici takımın aşınma yüzeyinde mikro-kırılmalarla kesme köşelerini kaybetmiş elmas tanesinin SEM görüntüsü. 458

Şekil 4. Elmas tanesinde mikrosabanlamada kayma gerilmeleri altnda muhtemelen iç gerilme nedenli çatlak oluşumu. lay it elmas matriks bağı Şekil 5. Elmas kesici takımın aşınma yüzeyindeki elmas tane yüzeyinin sürekli kırılması sonucu zayıflayan matriks-elmas bağına ait SEM görüntüsü (Not: ağır darbe altında elmas yüzeyinde paralel küçük parçacıkların kopması nedeniyle oluşan pullanma görülmektedir). 459

Şekil 6. Kesme performansı yüksek olmuş bir elmas kesici takımın aşınma yüzeyinde kuvvetli elmas-matriks bağlantısınm SEM görüntüsü. Şekil 7. Elmas kesici takımın aşınma yüzeyi, SEM, topografik kontrast. ( Not: Kesme performansı yüksek olmuş elmas kesici takımda aşınma yüzeyinde oluşan sıradağlar-vadi benzeri oluşumlar görülmektedir). (3} 460

Şekil 8. Elmas kesici takımın aşınma yüzeyi, SEM, topografık kontrast (Not: Uzun ömürlü bir kesici takımda matriks optimal bir hızla aşınarak elmas uç dışarı çıkmış ve elmaslar kesme görevini sonuna kadar yürütmüştür). Şekil 9. Elmas kesici takımın aşınma yüzeyi, SEM, topografik kontrast (Not: Uzun Ömürlü bir kesici takımda ağır abraziv aşınmanın kesici takım yüzeyinde bıraktığı talaş akma kanalları görülmektedir). 461

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ GELİŞTİRME MERKEZİ MERMER TEKNOLOJİLERİ LABORATUARI LABORATUVAR BÖLÜMLERİ 1) M«rm«r Kesme - İşlem«Teknolojileri 2) Mineralojik ve Petrografik Tanımlamalar 3) Kimyasal Analizler 4) Fiziksel ve Fiziko - Mekanik Özellik Testleri 5) ISO 9000 Serisi Belgelendirme Hizmetleri YAPILAN ANALİZLER * Birim hacim ağırlık * Tek - üc eksenli basınç dayanımı * özgül kütle * Don sonrası tek - üç eksenli basınç dayanımı * Su emme ( ağırlıkça - hacimce ) * Eğilme direnci * Kaynar su emme * Afinma dayanımı ( Böhme Yöntemi ) * Porozıte ( gözeneklilik ) * Endirckt çekme dayanımı * Doluluk oranı * X CaO * % MgO * % SiOı * X CO t * % Fe E 0 3 * % Nem * Ates Kaybı Adres Afyon Kocatepe Üniversitesi Teknoloji 6«li tlrme Merkezi Ali Çetinkaya Kampusu İzmir Yolu 9 Tel 0 272 213 57 11 Fax 0 272 213 34 72 Km. AFYON