Mechanical properties of seramic particulate reinforced Al-Si based metal matrix composite materials fabricated by squeeze casting
Sıkıştırma döküm yöntemiyle üretilen seramik partikül takviyeli Al-Si esaslı metal matriksli kompozit malzemelerin mekanik özellikleri
- Tez No: 106381
- Danışmanlar: PROF.DR. AYŞEGÜL AKDOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kompozit, sıkıştırma döküm, metal matriks, silisyum karbür, partikül, Composite, squeeze casting, metal matrix, silicon carbide, particle. Xll
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
ÖZET Gelişen teknoloji, malzeme biliminde de yeni uygulamaların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Şüphesiz bunda mevcut malzemelerin geliştirilmeleri yanı sıra, malzemelerin teknolojik yapılara uygun alaşımlar halinde kullanılmasının büyük katkısı olmaktadır. Kompozitler, otomotivden havacılığa, denizcilik sanayiinden sağlık sektörüne kadar birçok uygulamada yer almaktadır. Öte yandan uzay, havacılık ve otomotiv endüstrisindeki gelişmeler geleneksel malzemelerin performanslarını zorlamaktadır. Bu nedenle kompozitlere geleceğin malzemeleri gözüyle bakılmaktadır. Gelişen bu farklı teknolojilerdeki uygulamalara cevap verebilecek ve aynı zamanda üretim maliyetinden kaynaklanan sınırlamaları ortadan kaldırmak araştırmacılar için önemli bir amaçtır. Bu amaca hizmet edecek önemli parametreler kompozitlerin döküm yönteminin seçimi ve geliştirilmesi ile şekillendirilme kabiliyetleridir. Al Si7 Mg2 alaşımlı metal matriks ve ağırlıkça % 5, 10, 15 oranlarında ve 30-60 um boyut aralığında partikül silisyum karbür (SiC) kullanılarak kompozit malzeme üretilmiştir. Üretim yöntemi olarak gravite döküm ve sıkıştırma döküm yöntemleri kullanılmıştır. Ayrıca sıkıştırma döküm sonrası üretilen kompozit malzemelerin bir bölümü 400 °C'de 1 saat bekletilerek dövülmüştür. Farklı üretim yöntemlerine ve farklı takviye oranlarına sahip malzemelerin yoğunluk, sertlik, çekme mukavemeti, darbe dayanımı ve mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Sıkıştırma döküm sonrası üretilen kompozitlerin çekme mukavemeti ve sertliklerinde önemli artışlar elde edilebilmektedir. Kompozitin basınç altında olması ve hızlı soğumanın söz konusu olduğu bu yöntemde gravite döküme göre daha ince taneli yapı elde edilmektedir. Bu yöntemin mekanik özelliklerin geliştirilmesinde en önemli etken, takviye-matriks arasındaki bağın dayanımının artmasıdır. Özellikle gravite döküm sonrası arayüzeylerde oluşan makro boşluklar sıkıştırma döküm sonrası oldukça azalmıştır. Ayrıca arayüzey-takviye ve arayüzey- matriks arasında oluşması muhtemel mikro boşlukların meydana gelmesi sıkıştırma döküm yöntemi ile engellenebilmektedir. Ayrıca sert ve kırılgan yapılar sıkıştırma döküm sonrasında azalma gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Advanced technology causes new applications to be developed in the materials science. It is also noticed that technological structure of materials became available from alloying point. Composites are widely used in automotive, aerospace, naval and medical industries. Development in the aerospace and automotive industries have influenced and forced traditional materials performance. For this reason, it can be said that composites are the materials of the future. To overcome problems in the different advanced technological applications and restrictions in the production cost are the main aims of researches. Therefore important parameters in composites are to select and improve proper casting method, and forming possibility. Al Si7 Mg2 aluminum alloy has been employed as a metal matrix, between the dimensions of 30-60 ym particulate silicon carbide (SiC) were used as reinforcement with % wt 5,10,15. AMCs have been fabricated by gravity and squeeze casting processes. After squeeze casting some composites are heated up to 400 °C and kept for one hour at this temperature and then these samples have been forged. Different production methods and various reinforcement rates were investigated from density, hardness, tensile stress, impact strength (charpy) and microstructures points. Composites produced by squeeze casting method showed significant increase in tensile stress and hardness. Compare to gravity casting, grain size in composites under pressure and high cooling rate were small. The main factor to develop the mechanical properties of this casting method is to increase strength between reinforcement are matrix bond. Especially macrospace after gravity casting almost decreased after squeeze casting. Also possible porosity between interface-reinforcement and interface-matrix can be prevented by squeeze casting method. It has been observed that hard brittle intermetallic structure percentage decreased at squeeze casting.
Benzer Tezler
- Investigation and development of the boride particulate-reinforced Al-12.6 wt.% Si metal matrix composites synthesized via different milling and sintering techniques
Farklı öğütme ve sinterleme yöntemleri ile üretilmiş borür takviyeli Al-12.6 wt.% Si matrisli kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
EMRE TEKOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Niyobyum borür katkılı Al5Si hibrit tozların ve kompozitlerin mekanik alaşımlama ve basınçsız sinterleme yöntemleriyle geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Developing and characterization of niobium boride reinforced Al5Si hybride powders and composites with mechanical alloying and pressureless sintering methods
EZGİ BURCU ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Mekanik alaşımlama süreçleri ile Al-20Si esaslı toz ve sinter kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Studies of development and characterization of Al-20Si based powder and sintered composites by mechanical alloying processes
HASAN GÖKÇE
Doktora
Türkçe
2013
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Parçacık takviyeli karma malzemelerdeki artık gerilmelerin sonlu elemanlar yöntemiyle analizi
The finite elements analysis of the thermal residual stresses in the particulate reinforced metal matrix composites
ALİ CANSUN
- Al-Sic metal matrisli karma malzemelerinin deformasyon davranışının sonlu elemanlar yöntemi ile parametrik analizi
Başlık çevirisi yok
ŞAFAK YILMAZ