Department of Chemistry2024-11-1020192587-268010.17776/csj.385724https://dx.doi.org/10.17776/csj.385724https://hdl.handle.net/20.500.14288/17505Tungsten matrix composites reinforced with TiB2 and Y2O3 particles were fabricated by milling under ambient/cryogenic conditions and Ni activated sintering. Powder blends constituting the W - 1 wt. % Ni - 2 wt. % TiB2 - 1 wt. % Y2O3 composition were mechanically milled for 12 h under ambient condition or cryomilled for 10 min or sequentially milled under ambient and cryogenic conditions. Milling was carried out in a high-energy ball mill under ambient condition whereas cryogenic milling was conducted in externally circulated liquid nitrogen. Milled powders were compacted using a hydraulic press and the pellets were sintered at 1400°C for 1 h under Ar / H2 gas flowing conditions. The effects of different milling types on the microstructural and mechanical properties of the sintered composites were investigated. After sintering, in addition to dominant W phase, small amounts of WB and NiW phases were detected in all sintered samples. The application of cryomilling after milling at ambient condition provided the disappearance of the clustered TiB2 and Y2O3 particles in the sintered sample: They were located at the grain boundaries of W1Ni matrix and homogeneously distributed through the microstructure. Sequentially milled and sintered composite had the highest relative density (95.77 %) and the highest microhardness (7.23 GPa) values among the samples. Nanoindentation tests showed that there was an improvement in the hardness and elastic modulus of W matrix phase, which yielded the values of 8.9 and 373.7 GPa, respectively. / Özet: Bu çalışmada, Ni ile aktive edilerek sinterlenen tungsten esaslı matrisin TiB2 ve Y2O3 partikülleri ile takviye edilmesiyle, tungsten esaslı kompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. W - % 1 ağ. Ni - % 2 ağ. TiB2 - % 1 ağ. Y2O3 kompozisyonundan oluşan toz harmanları, normal koşullarda 12 sa mekanik olarak öğütülerek ya da 10 dk kriyojenik ortamda öğütülerek ya da normal ve kriyojenik şartlarda ardışık olarak öğütülerek hazırlanmıştır. Normal şartlarda öğütme yüksek enerjili bir değirmende uygulanırken; kriyojenik şartlarda öğütme sıvı azot ile dışarıdan çevrelenen bir sistemde yapılmıştır. Öğütülmüş tozlar hidrolik pres kullanılarak preslenmiş ve pekiştirilen bünyeler Ar/H2 gazaltı şartlarında 1400°C’de 1 sa sinterlenmiştir. Farklı öğütme koşullarının sinterlenen kompozit malzemelerin mikroyapısı ve özellikleri üzerindeki etkisi incelenmiştir. Sinterlenme sonrasında, baskın W fazına ek olarak düşük mikarda WB ve NiW fazları oluşumu gözlemlenmiştir. Normal şartlarda öğütme sonrası uygulanan kriyojenik öğütme, sinter malzemelerin mikroyapısındaki TiB2 ve Y2O3 partiküllerin topaklanmasının yok olmasına neden olmuştur: Partiküllerin W1Ni matrisinin tane sınırlarında ve homojen olarak mikroyapıda dağılması sağlanmıştır. Ardışık olarak öğütülmüş ve sinterlenmiş kompozitler, numuneler arasında en yüksek rölatif yoğunluk (% 95,77) ve mikrosertlik değerlerini (7,23 GPa) sunmuştur. Nano-indentasyon testleri sayesinde, W matris fazının sertlik ve elastisite modül değerlerinin sırasıyla 8,9 ve 373,7 GPa değerlerine kadar iyileştirildiği kanıtlanmıştır.CompositesKompozitlerJournal Article2587-246X720