Toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş Al-Si/SiCp kompozitlerin mekanik ve işlenebilirlik özelliklerinin araştırılması
Investigations of the machinability and mechanical properties of Al-Si/SiCp composites produced by powder metallurgy method
- Tez No: 245636
- Danışmanlar: PROF. DR. ULVİ ŞEKER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Teknik Eğitim, Mechanical Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Teknik Eğitim Bölümü
- Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
Bu araştırmada, Toz Metalurjisi yöntemiyle metal matrisli kompozit malzemeler üretilmiştir. Kompozitlerin üretiminde matris malzemesi olarak ortalama 63 ? m ebatlarında ön alaşımlı Alumix 231 (Al-Si alaşımı) tozu, takviye elemanı olarak ise ortalama 20,1 µm ebatlarında SiC parçacıklar kullanılmıştır. Ağırlıkça %5, %10, %15 SiC takviyeli kompozit numune ve Alumix 231 kodlu dört farklı numune üretilmiştir. Üretilen MMK malzemelerin mikroyapı ve bazı mekanik özellikleri (sertlik, yoğunluk ve çapraz kırılma dayanımları) incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri parçacık dağılımının tüm numunelerde homojen olduğunu ancak kompozit numunelerde gözenekliliğin oluştuğunu göstermiştir. En yüksek sertlik değeri %15 SiC kodlu numunede 104 VH5 olarak elde edilmiştir. En yüksek çapraz kırılma dayanımı (ÇKM) matris alaşımından üretilen numunede ölçülürken, en düşük ÇKM %15 SiC kodlu numunede ölçülmüştür.Numuneler, kaplamasız sementit karbür, kübik bor nitrür ve çok kristalli elmas kesici takımlar kullanılarak tornalama metoduyla işlenebilirlik deneylerine tabi tutulmuştur. Deneyler, kuru kesme şartlarında bilgisayar sayısal denetimli (BSD) torna tezgahında dört farklı kesme hızı, iki farklı ilerleme ve sabit kesme derinliğinde yapılmıştır. Numunelerin işlenebilirliği talaş oluşumu, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü açısından araştırılmıştır. Özellikle SK kesicide yüksek kesme hızlarında takımın burun bölgesinde aşınmanın oluştuğu ve buna bağlı olarak talaş yığılması artmıştır. SiC ağırlık oranının artmasıyla beraber artan sertliğe bağlı olarak kesme kuvvetlerinin arttığı tespit edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü açısından en kötü işlenebilirliğe sahip numune %5 SiC kodlu numune olarak belirlenmiştir. Kesici takımların performansı yüzey kalitesi açısından değerlendirilmiş olup en iyiden en kötüye doğru ÇKE, KBN ve SK şeklinde gerçekleşmiştir. En iyi yüzey pürüzlülüğü, %15 SiC kodlu numunenin 0,1 mm/rev ilerleme ve 300 m/min kesme hızında PCD kesici takımla işlenmesiyle 0,45 ? m olarak elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, particulate reinforced metal matrix composites (MMCs) were produced by Powder Metallurgy method. Prealloyed Alumix 231 (Al-Si alloy) powder of 63 µm in average size was used as matrix material and SiC particles of 20,1 µm in mean particle size were used as reinforcement material for production of MMCs. Four different specimens containing 0, 5, 10 and 15% weight ratios SiC were produced. Microstructure and some of the mechanical properties (hardness, density and transverse rupture strength) of these specimens were investigated. Microstructural observations showed that the distribution of particles in all of the specimens was relatively homogenous, but porosity occurred in the composite specimens. The highest hardness value was measured as 104 VH5 for the specimen containing 15SiC wt.%. While the highest transverse rupture strength (TRS) was measured on the specimen produced from matrix alloy, the lowest TRS value was obtained on the 15SiC wt.% specimen.The specimens were subjected to machinability tests through turning operation using uncoated cemented carbide, cubic boron nitride and polycrystalline diamond cutting tools. The tests were carried out under dry condition on a computer numerical control (CNC) lathe by using four different cutting speeds, two different feed rates and fixed depth of cut. Machinability of the specimens was investigated in respect of chip formation, tool wear, cutting forces and surface roughness. Especially, tool wear at the nose of WC cutting tool was determined in the high cutting speeds and BUE increased depending on this formation. The cutting forces increased depending on the increased hardness because of weight ratio of SiC. The worst machinability was obtained in the specimen of code 5SiCwt.% in respect of surface roughness. Considering the performance of the cutting tools in terms of surface roughness, to the worst from the best, PCD, CBN and WC were determined. The best surface roughness was obtained by using PCD cutting tool at 0,1 mm/rev and 300 m/min cutting speed with the 15SiC wt.% specimen as ? m 0,45.
Benzer Tezler
- TM ile üretilmiş Alumix?231 SiCp ve B4Cp kompozitlerin farklı üretim yöntemlerinin mekanik özelliklere etkisi
The effects of the different production methods of alumix?231 SiCp and B4Cp composites produced by PM on the mechanical properties
CEREN GÖDE
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN ÇALLIOĞLU
DOÇ. DR. İSMAİL ÖZDEMİR
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş B4C takviyeli önalaşımlı Al kompozitlerin özellikleri üzerine sinterleme yöntemlerinin etkisi
The effect of sintering methods on the properties of B4C reinforced pre-alloyed Al composites produced by powder metallurgy method
SEHER İREM AYDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİKA ÖZER
- Toz metalurjisi ile üretilen takım çeliklerinin sıcak daldırma yöntemiyle alüminyum kaplama sonrası yüzey karakterizasyonu
Surface characterization of powder metallurgy tool steels after hot dip aluminizing
ANIL ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- B4C takviyeli ve takviyesiz al esaslı köpürebilir malzemelerin sürtünme karıştırma kaynak yöntemi ile birleştirilmesi ve köpürebilirliğinin araştırılması
Investigation of the foamability and the joinability of al based foamable materials reinforced with or without addition of B4C by friction stir welding
ARİF UZUN
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TÜRKER
- Investigation of the cutting performances of the diamond tools used in the natural stone industry
Doğal taş sanayisinde kullanılan elmaslı kesicilerin kesim performansının incelenmesi
BERRAK BULUT
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN