Al2O3, TiB2 parçacık takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerin sıcak presleme ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of Al2O3, TiB2 reinforced aluminum matrix composites by hot press
- Tez No: 559987
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Bu çalışmada alüminyum % 4 bakır matrisli Al2O3-TiB2 karışımı partikül takviyeli kompozitlerin sıcak presleme ile üretilmesi ve üretilen kompozitlerin karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Kullanılan Al2O3-TiB2 tozları, çalışma kapsamında TiO2, H3BO3 ve Al başlangıç karışımlarından yanma sentezi yöntemiyle üretilmiştir. Yanma sentezi sonucunda Al2O3 ve TiB2 fazlarının oluştuğu X-ışını kırınımı (XRD) analizleri ile belirlenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDS) incelemelerinin sonucunda yanma sentezi ürünlerinin Al2O3 sürekli yapısı içinde bulunan TiB2 partiküllerinden oluşan birkaç yüz mikron boyutlu sert topaklar şeklinde olduğu anlaşılmıştır. Yanma sentezi sırasında oluşan Al2O3, TiB2 partiküllerini birbirinden ayırmak ve Al2O3, TiB2 parçacıklarının boyutunu küçültmek amacıyla toz halindeki başlangıç karışımlarına ağırlıkça %5 ile %150 arasındaki oranlarda NaCl eklenerek yanma sentezi deneyleri gerçekleştirilmiştir. SEM incelemeleri ve parçacık boyut analizlerinde, başlangıç karışımına NaCl eklenmesi ile, oluşan parçacık boyutlarının küçüldüğü görülmüştür. %60 NaCl eklenen reaksiyonun sonucunda daha küçük partiküller üretildiği anlaşılmıştır. NaCl'nin giderilmesi sonrası elde edilen toz karışımının ortalama parçacık boyutunun 15,4 mikron olduğu belirlenmiştir. Yanma sentezi ile elde edilmiş olan Al2O3, TiB2 toz karışımları, alüminyum matrise eklenmeden önce, parçacık boyutlarının küçültülmesi amacıyla alümina ve WC ortamlarda öğütülmüştür. Elde edilen takviye partikülleri Al-%4Cu matrise hacimce %1, %3, %5 oranlarında eklenerek, toz metalürjisi yöntemi ile kompozit üretimi gerçekleşmiştir. Kompozitler sıcak preste 550 °C'de 30 dakika süre 50 MPa basınç uygulanarak elde edilmiştir. Optik mikroskop ve SEM incelemeleri sonucunda, takviye partiküllerinin matris fazı içerisinde homojen dağıldığı görülmüştür. Takviye partiküllerinin eklenmesi sonucunda takviyesiz numuneye kıyasla sertlik artışı meydana gelmiştir. Takviyesiz numunede 50,9 HB olan sertlik değeri, WC ortamda öğütülmüş partiküllerin % 1 oranında eklendiği kompozitte 57,7 HB10 olmuştur. Takviyesiz numunenin eğme dayanımı 433 MPa olurken, dayanım değeri en yüksek numune, 462 MPa ile WC-Co ortamda öğütülmüş takviye partiküllerinin % 1 oranında eklendiği numune olmuştur. Katkı oranının daha fazla artması ile kompozitlerin dayanım değerlerinde azalma meydana geldiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study it was aimed to produce and characterize Al2O3-TiB2 mixture particle reinforced aluminun 4 % copper matrix composites. Utilized Al2O3-TiB2 powders were obrained in this study from TiO2, H3BO3 ve Al through combustion synthesis. It was detetrmined by XRD analyses that Al2O3and TiB2 phases were obtained by combustion synthesis. It was seen in transmission electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analyses that products were in the form of a few hundred micron sized hard agglomerates which were composed of TiB2 particles in a continuous Al2O3 structure . In order to separate the formed Al2O3 and TiB2 particles, and to reduce particle size, NaCl was introduced into the starting materials in %5 - %150 weight % range. It was found in SEM and partilce size analyses that the size formed particles decreased. Average particle size was 15.4 microns when %60 NaCl was added. Before introducing the Al2O3-TiB2 particles into the aluminum matrix, they were ground in alümina and WC media for size reduction.Reinforcement particles were added at %1, %3, %5 vol. % into aluminum matrix. Compozites were obtained after hot pressing at 550 oC for 30 minutes under 50 MPa pressure. It was seen in optical microscopy and SEM examinations that the reinforcement particles were dispersed homogenously in the matrix. Hardness increased in the composites as compared to unreinforced sample. Hardness of the compsite containing 1 % reinforcement that was ground in WC media was 57.7 HB10, whereas that of unreinforced sample was 50,9 HB10. Bending strength of the unreinforced sample was 433 MPa whereas the highest bending strength was attained in the composite containing 1 % reinforcement that was ground in WC media. Higher amount of reinforcement resulted in a decrease in bending strength of the composites.
Benzer Tezler
- A Study on the production of aluminium oxide-titanium diboride particulate reinforced aluminium composite
Alüminyum oksit-titanyum diborür parçacık takviyeli alüminyum kompozitinin üretimi çalışması
MUSTAFA ELMADAĞLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ SEVİNÇ
DOÇ. DR. ALİ KALKANLI
- Al2O3 ve TiB2 takviye elemanları içeren alüminyum metal matrisli kompozitlerin üretimi
Production of aluminum metal matrix composites containing Al2O3 and TiB2 reinforcement elements
METİN ÖNAL
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET GAVGALI
- H3BO3 ve TiO2 kullanarak TiB2 – Al2O3 takviyeli NiAl matrisli kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of TiB2 – Al2O3 reinforced NiAl matrix composites using H3BO3 and TiO2
NURDAN OKTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU
- Numerical study of heat transfer aspects in cuttingtools made of Al2O3, ZrB2, TiB2 and TiN
Al2O3, ZrB2, TiB2 ve TiN'den yapılmış kesici takımların ısı transferi yönündensayısal çalışması
KAMAL FAISAL MOHAMMED AL-KINANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SÜLEYMAN BAŞTÜRK
- Aşınma amaçlı uygulamalar için alümina ile toklaştırılmış zirkonya-titanyum diborür (ATZ-TiB2) seramik kompozitlerinin üretilmesi
Development of alumina toughened zirconia-titanium diboride (ATZ-TiB2) ceramic composites for wear applications
OSMAN BALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiAlanya Alaaddin Keykubat ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ARİFE YURDAKUL