Seramik takviyeli alüminyum esaslı kompozit malzemelerin delinebilirlik özelliklerinin belirlenmesi
Determine of drillability features of reinforced ceramic composite materials based on aluminum
- Tez No: 371586
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET TAŞKESEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 252
Özet
Bu çalışmada, üç farklı oranda (%10, %15 ve %25) B4Cp takviyeli Al7XXX matrisli kompozitler toz metalurjisi metodu ile üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin mikro yapısı ile sertlik ve çekme dayanımı gibi mekanik özellikleri araştırılmıştır. Seramik parçacıkların kompozit içinde oldukça homojen biçimde dağıldığı ve takviye oranındaki artışla kompozit malzemenin sertliğinde artış görülmüştür. Üretilen kompozit malzemelerin helisel matkapla delinmesiyle oluşan, delme kuvvetleri, aşınma mekanizmaları, yüzey pürüzlülük değerleri, talaş oluşumu ve delme sıcaklıkları deneysel olarak araştırılmış ve optimum işleme parametreleri istatistiksel yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Delme deneyleri; 8 mm çapında HSS, kaplamasız ve TiAlN kaplamalı karbür matkaplarla kuru kesme şartları altında, dört farklı devir sayısı, üç farklı ilerleme hızı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kompozit malzeme içeriğindeki takviye oranının artmasıyla, ilerleme kuvveti ve kesme momenti ciddi şekilde artmıştır. İlerleme kuvveti, ilerleme hızındaki artışla artmış, devir sayısındaki artışla azalmıştır. Delinen deliklerin ortalama yüzey pürüzlülük değerleri takviye oranındaki artışla, kaplamalı ve kaplamasız karbür matkaplarla delme yapıldığında azalmış, HSS matkaplarla delme yapıldığında ise artmıştır. En iyi yüzey kalitesi kaplamalı ve kaplamasız karbür matkaplarla elde edilirken, en kötü yüzey kalitesi ise HSS matkapla delme yapıldığı zaman elde edilmiştir. Kesici takımlarda genellikle abraziv aşınma mekanizması ve yığıntı talaş hâkim olmuştur. Serbest yüzey aşınması, takviye oranının artmasıyla artmış, ilerleme hızının artmasıyla azalmıştır. Bütün kesici takımlar delme sonucunda, çoğunlukla iğne ve kopuk yay biçiminde talaşlar üretmişlerdir. Temassız ölçüm metoduyla, optik lazer pirometre kullanılarak delme esnasındaki sıcaklık değerleri ölçülmüştür. Delme sıcaklığı, takviye oranı ve devir sayısındaki artışla artmış, ilerleme hızındaki artışla azalmıştır. Düşük takviye oranı, düşük kesme hızı ve nispeten yüksek ilerleme oranlarında ve karbür matkaplarla en düşük kesme sıcaklıkları elde edilmiştir. Aynı takımla iki kez üst üste delme yapıldığında takım aşınmasına bağlı olarak sıcaklık artmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, three different rates (10%, 15% and 25%) of composites with B4Cp reinforced Al7XXX matrixes were produced by powder metallurgy method. Some mechanical properties of the produced composites such as hardness and tensile strength as well as microstructure were investigated. A homogeneous distribution of ceramic particles through the matrix was found, and hardness of the composites increased as reinforcement rate increased. Drilling forces, wear mechanisms, surface roughness values, chip formation and drilling temperatures obtained when drilling with spiral drill bit of the produced composit materials were experimentally investigated and optimum machining parameters were determined by using some statistical methods. Drilling experiments were carried out with used four different spindle speed and three different feeds with under dry cutting conditions by using 8 mm diameter HSS, uncoated and TiAlN-coated carbide drills. The thrust force and torque significantly increased with increase of reinforcement ratio in the composite material. The thrust force increased with increase in feed rate, but decreased with increase in spindle speed. The average surface roughness decreased with the increase in weight fraction for carbide tools and increased for HSS tools at all cutting speeds. Moreover, better surface finish was determined with coated carbide tools and poor surface quality was obtained with HSS tools. Generally, abrasive tool wear and BUE were seen in the cutting tools. Flank wear increased in parallel to the increase in the reinforcement ratio but decreased with increase in feed rate. Generally, all of the cutting tool at the end of drilling experiment, were produced chips in form needle and loose arc. Moreover, non-contact measurements of drilling temperatures were performed with optical pyrometer. The maximum drilling temperature increased as the particle fraction and spindle speed increased, and it decreased as feed rate increased. Minimum cutting temperatures were obtained with lower particle fraction and cutting speed, with relatively higher feed rates and carbide tools. The cutting temperatures increased depending on tool wear when drilling with successive two drillings.
Benzer Tezler
- Sinterleme değişkenlerinin mikrodalgayla sinterlenmiş b4c/al2o3 parçacık takviyeli alüminyum kompozitlerinin özelliklerine etkisinin incelenmesi
Effects of sintering parameters on the properties of b4c/al2o3 particles reinforced aluminum composites produced by microwave sintering
BURAK KÜÇÜKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜBEYLİ
- Yaşlandırma ısıl işleminin sic ve al2o3 parçacık takviyeli alüminyum alaşımı esaslı kompozit malzemelerin mekanik özelliklerine etkisi
Effects of ageing heat treatment on mechanical properties of sic and al2o3 particles reinforced aluminum alloy composites
MEHMET FATİH AYCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÜBEYLİ
- Aşırı plastik deformasyonun seramik parçacık takviyeli alüminyum alaşımının mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of severe plastic deformation on the mechanical properties of ceramic particle reinforced aluminium alloy
SAMAN AHMADZADEH
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KELEŞ
PROF. DR. NECİP CAMUŞCU
- B4C takviyeli alüminyum kompozit malzemelerin yarı katı karıştırma yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of the b4c reinforced aluminium composite materials by semi-solid stirring method
RİFAT YAKUT
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLHAN ÜRKMEZ TAŞKIN
- Determination of mechanical properties of ceramic reinforced alumium matrix composites under dynamic loadings
Seramik takviyeli aluminyum matriks kompozit malzemelerinin dinamik yükler altında mekanik davranışlarının belirlenmesi
İSMAİL TOPCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Metalurji MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ARİF NİHAT GÜLLÜOĞLU