Toz metalurjisiyle üretilen Al-SiCp metal matrisli kompozitlerde faktör etkileşimlerinin partikül dağılımı, eğme dayanımı ve aşınma özelliklerine etkileri
Effects of factor interactions on particle distribution, flexural strength and wear properties of Al-SiCp metal matrix composites manufactured by powder metallurgy
- Tez No: 320660
- Danışmanlar: PROF. DR. RASİM İPEK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 238
Özet
Bu çalışmada; takviye hacim oranı, matris toz boyutu ve takviye partikül boyutu faktörleri ile bu faktörlerin etkileşimlerinin, toz metalurjisi yöntemiyle üretilen Al-SiCp metal matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri deneysel ve istatistiksel olarak incelenmiştir. Deney tasarımında central composite design (CCD) deney tasarım metodu kullanılmıştır.CCD metoduna göre Al-SiCp kompozitlerinin eğme davranışlarının incelenmesinde matris toz ve takviye partikül boyutları 45, 62, 87, 112, 129 µm ve takviye hacim oranı % 2,39, 7,5, 15, 22,5, 27,61 olarak, aşınma davranışlarının incelenmesinde ise matris toz ve takviye partikül boyutları 68, 86, 112, 138, 156 ?m ve takviye hacim oranı da % 4,09, 7,5, 12,5, 17,5 ve 20,91 olarak belirlenmiştir. Üretilen kompozit malzemelerin eğme davranışlarının incelemesinde üç nokta eğme deneyi, aşınma davranışlarının incelenmesinde ise adhesiv aşınma testi uygulanmıştır.CCD metodu, metal matrisli kompozitlerin mekanik özelliklerini etkileyen faktörlerin incelenmesinde başarıyla uygulanan bir deney tasarım metodu olmuştur. Takviye hacim oranı, matris toz boyutu ve takviye partikül boyutu faktörleri ve bu faktörlerin etkileşimlerinin Al-SiCp kompozitlerinin eğme ve aşınma davranışları üzerinde etkili olduğu görülmüştür. Hem eğme hem de aşınma davranışı üzerinde en etkili faktör takviye hacim oranı olmuştur. En yüksek eğme dayanımına % 7,5, en yüksek aşınma direncine de % 17,5 takviye hacim oranında ulaşılmıştır. Küçük boyutta takviye partikülleri eğme dayanımında, büyük boyutta takviye partikülleri ise aşınma direncinde artış sağlamalarına rağmen matris toz boyutunun takviye partikül boyutuna oranı, mikroyapıda partikül kümelenmesine etki ederek özellikle eğme davranışı üzerinde oldukça etkili olmuştur. Bunun bir sonucu olarak faktörler arası etkileşimlerin eğme ve aşınma davranışları üzerinde son derece etkili olduğu görülmüştür. Matris toz boyutunun takviye partikül boyutundan daha küçük olması durumunda, takviye partiküllerinin kümelenme olasılıklarının azaldığı ve böylece yüksek takviye hacim oranlarına çıkılarak hem eğme dayanımı hem de aşınma direncinin yükselmesine katkıda bulunduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of reinforcement volume fraction, matrix powder size, reinforcement particle size and their interactions on the microstructure and mechanical properties of Al?SiCp metal matrix composites manufactured by powder metallurgy method were investigated experimentally and statistically. Central composite design (CCD) method was used for experimental design.According to CCD method, the sizes of matrix powders and reinforcement particles were 45, 62, 87, 112 and 129 µm and the reinforcement volume fractions were 2.39, 7.5, 15, 22.5 and 27.61% for the investigation of flexural behaviour while the sizes of matrix powders and reinforcement particles were 68, 86, 112, 138 and 156 µm and reinforcement volume fractions were 4.09, 7.5, 12.5, 17.5 and 20.91% for the wear behaviour of Al-SiCp composites. Three point bending and adhesive wear tests were performed in order to determine flexural strength and wear resistance.CCD was an experimental design method that has been successfully applied to investigate the effects of factors on the mechanical properties of metal matrix composites. Reinforcement volume fraction, matrix powder size, reinforcement particle size and their interactions were effective on the flexural and wear properties of Al-SiCp composites. Reinforcement volume fraction was the most effective factor on both flexural and wear properties. The highest flexural strength and wear resistance were reached at the volume fractions of 7.5% and 17.5%, respectively. Although small sized reinforcement particles increased flexural strength and large sized reinforcement particles increased wear resistance, matrix to reinforcement particle size ratio was very influential on the flexural strength due to the fact that it affected reinforcement particle clustering in the microstructure, which showed that interactions between the factors were also effective on the flexural and wear properties. Also, the probability of reinforcement particle clustering decreased in the case that matrix powder size was smaller than that of reinforcement particle. This raised the reinforcement volume fraction to high level, contributing to the improvement of both flexural strength and wear resistance.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş 6061 Al matrisli B4C takviyeli kompozit malzemelerin radyasyon absorbsiyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of radiation absorption properties of 6061 Al matrix B4C reinforced composite materials produced by powder metallurgy method
ELİF DİCLE TURŞUCULAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL
- Alüminyum matrisli B4C takviyeli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemi ile üretimi
The production of al based composites reinforced with B4C by powder metallurgy
FİLİZ KUMDALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. IŞIL KERTİ
- Mikro soğutma ve buzdolapları için küçük döngüsel kompresörün toz metalurjisi ile tasarımı ve imalatı
Design and manufacture with powder metallurgy of tiny rotary compressor for micro cooling & refrigeration
SALİH TERYAKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELİH OKUR
- Toz metalürjisiyle üretilen PMD 23 çeliğinin işlenmesinde kesici takım performansının ve talaş geometrisinin incelenmesi
Investigation of cutting tool performance and chip geometry in machining PMD 23 steel produced by powder metallurgy
TUĞÇE AKSOY
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSAN ASLAN
- Toz metalurjisiyle üretilen niti'nin üzerine sol-jel yöntemi ile hidroksiapatit kaplanması
Hydroxyapatite coating on niti produced by powder metallurgy by sol-gel method
TUNCAY KAYMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL TOSUN