Geri Dön

Basınçlı infiltrasyon yöntemi ile intermetalik takviyeli alüminyum bazlı kompozitlerin üretimi

Production of intermetallic reinforced aluminum based composites by pressurized infiltration method

  1. Tez No: 581677
  2. Yazar: RAMAZAN YILDIZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN DEMİRTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karabük Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 89

Özet

Alüminyum matrisli kompozitlerinin mukavemetlendirilmesi, matris içine dahil edilen sert faz parçacıkları ile elde edilebilir. Kompozitlerin mukavemetlenmesi, takviye fazının yükü taşıma kabiliyetine ve takviye ilavesinin neden olduğu mikro-yapısal değişikliklere bağlıdır. Mikroyapısal güçlendirme temel olarak dislokasyon çoğaltma, matris bölümleme ve Orowan mekanizmasının güçlendirici etkileriyle ilişkilidir. Mukavemetlendirme, takviye fazın hacimce oranını arttırarak ve takviye edici parçacıkların boyutunu azaltarak arttırılabilir. Ek olarak, kompozitlerin güçlendirilmesi, matris ve takviye arasında uygun reaksiyon yoluyla mikroyapısal modifikasyonlar ile sağlanabilir. Bu sebeple matris ve takviye fazı arayüzey ilişkisi önemli bir faktördür. Bu durum kompozitlerin aşınma davranışlarını da etkilemektedir. Genel olarak aşındırıcı ortamlarda, bir kompozitin aşınma davranışı, sahip olduğu sert parçacıkların aşınmaya karşı koyma kabiliyetine bağlıdır. Bununla birlikte ince tanecikli partiküllerde aşınma, takviye partikül başına azaltılmış bir yüke ve buna bağlı olarak aşınma kaybında önemli bir azalmaya neden olur. Bu sebeple partikül boyutu mekanik özelliklerin yanısıra aşınma davranışlarında da önemli bir faktördür. Bu tezde basınçlı infiltrasyon yöntemi ile hacimce %40 NiAl partikül takviyeli Al matrisli kompozitler üretilmiştir. Takviye malzemesi olarak kullanılan NiAl partiküller ark ergitme yöntemi ile atomca 1:1 oranında üretilip mekanik öğütme yöntemi ile ince partiküller haline getirilmiştir. Sonrasında elek analizi ile farklı boyutlarda sınıflandırılarak kompozit üretiminde kullanılmıştır. Böylece partikül boyutunun kompozit mekanik ve korozif özelliklere etkisi incelenmiştir. Takviye partikül oranını yüksek tutmak ve homojen dağılım sağlamak için basınçlı infiltrasyon yöntemi tercih edilmiştir. Üretilen kompozitlere metal mikroskobu ve enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ilaveli taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı incelemesi yapılmıştır. Uygulanan X ışınları kırınımı (XRD) analizi ile kompozitte oluşan fazlar belirlenmiştir. Oda sıcaklığındaki basma ve sertlik testleri ise kompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesini sağlamıştır. Son işlem olarak kompozitlere %3,5 NaCl ortamında potansiyodinamik polarizasyon ve daldırma korozyon testi uygulayarak korozyon davranışları anlaşılmaya çalışılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda basınçlı infiltrasyon yöntemi ile hacimce %40 NiAl partikül takviyeli kompozitlerin üretilebildiği belirlenmiştir. Bu kompozitler içerisinde en yüksek mekanik ve aşınma mukavemeti en ince partikül dağılımına sahip kompozitte elde edilmiştir. Korozyon testlerinde de mekanik testlerdekine benzer şekilde en yüksek korozyon direnci yine en ince partikül takviyeli kompozitte belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Alüminyum matrisli kompozitlerinin mukavemetlendirilmesi, matris içine dahil edilen sert faz parçacıkları ile elde edilebilir. Kompozitlerin mukavemetlenmesi, takviye fazının yükü taşıma kabiliyetine ve takviye ilavesinin neden olduğu mikro-yapısal değişikliklere bağlıdır. Mikroyapısal güçlendirme temel olarak dislokasyon çoğaltma, matris bölümleme ve Orowan mekanizmasının güçlendirici etkileriyle ilişkilidir. Mukavemetlendirme, takviye fazın hacimce oranını arttırarak ve takviye edici parçacıkların boyutunu azaltarak arttırılabilir. Ek olarak, kompozitlerin güçlendirilmesi, matris ve takviye arasında uygun reaksiyon yoluyla mikroyapısal modifikasyonlar ile sağlanabilir. Bu sebeple matris ve takviye fazı arayüzey ilişkisi önemli bir faktördür. Bu durum kompozitlerin aşınma davranışlarını da etkilemektedir. Genel olarak aşındırıcı ortamlarda, bir kompozitin aşınma davranışı, sahip olduğu sert parçacıkların aşınmaya karşı koyma kabiliyetine bağlıdır. Bununla birlikte ince tanecikli partiküllerde aşınma, takviye partikül başına azaltılmış bir yüke ve buna bağlı olarak aşınma kaybında önemli bir azalmaya neden olur. Bu sebeple partikül boyutu mekanik özelliklerin yanısıra aşınma davranışlarında da önemli bir faktördür. Bu tezde basınçlı infiltrasyon yöntemi ile hacimce %40 NiAl partikül takviyeli Al matrisli kompozitler üretilmiştir. Takviye malzemesi olarak kullanılan NiAl partiküller ark ergitme yöntemi ile atomca 1:1 oranında üretilip mekanik öğütme yöntemi ile ince partiküller haline getirilmiştir. Sonrasında elek analizi ile farklı boyutlarda sınıflandırılarak kompozit üretiminde kullanılmıştır. Böylece partikül boyutunun kompozit mekanik ve korozif özelliklere etkisi incelenmiştir. Takviye partikül oranını yüksek tutmak ve homojen dağılım sağlamak için basınçlı infiltrasyon yöntemi tercih edilmiştir. Üretilen kompozitlere metal mikroskobu ve enerji dağılım spektroskopisi (EDS) ilaveli taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile mikroyapı incelemesi yapılmıştır. Uygulanan X ışınları kırınımı (XRD) analizi ile kompozitte oluşan fazlar belirlenmiştir. Oda sıcaklığındaki basma ve sertlik testleri ise kompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesini sağlamıştır. Son işlem olarak kompozitlere %3,5 NaCl ortamında potansiyodinamik polarizasyon ve daldırma korozyon testi uygulayarak korozyon davranışları anlaşılmaya çalışılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda basınçlı infiltrasyon yöntemi ile hacimce %40 NiAl partikül takviyeli kompozitlerin üretilebildiği belirlenmiştir. Bu kompozitler içerisinde en yüksek mekanik ve aşınma mukavemeti en ince partikül dağılımına sahip kompozitte elde edilmiştir. Korozyon testlerinde de mekanik testlerdekine benzer şekilde en yüksek korozyon direnci yine en ince partikül takviyeli kompozitte belirlenmiştir.

Benzer Tezler

  1. Basınçlı infiltrasyon yöntemi ile üretilen AA2024 ve AA6061 matrisli, B4C ve SiC takviyeli kompozitlerin üretimi içyapı, fiziksel ve mekanik özelliklerin incelenmesi

    Analysing the effect of B4C and SiC on microstructure, physical and mechanic properties of AA2024 and AA6061 matrix composites, fabricated from pressure infiltration

    ALPEREN REFİK BİLAL ÖZSARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Metalurji MühendisliğiUşak Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR GÜNDOĞAN

  2. SiO2 takviyeli etial 21 esaslı kompozit malzemelerin basınçlı infiltrasyon yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin incelenmesi

    Production and characteristic analysis of SiO2-reinforced etial 21 based composite materials by pressure infiltration method

    İBRAHİM KARADEMİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Makine MühendisliğiBartın Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SERKAN ATEŞ

  3. Sic takviyeli etial 21 esaslı kompozit malzemelerin basınçlı infiltrasyon yöntemi ile üretimi ve özelliklerinin incelenmesi

    Production and characteristic analysis of sic-reinforced etial 21 based composite materials by pressure infiltration method

    SERKAN ATEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM UZUN

    DOÇ. DR. RECEP ÇALIN

  4. Alüminyum matrisli farklı seramik takviyeli kompozitlere grafen ilavesinin termal ve mekanik özelliklere etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of grafen addition on thermal and mechanical properties of different ceramic reinforced aluminum matrix composites

    SAFA POLAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAVUZ SUN

  5. Basınçlı infiltrasyon yöntemiyle üretilen Al2O3 ve SiC partikül takviyeli Al-Mg metal matriksli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi

    Wear behaviour of Al2O3 and SiC particle reinforced Al-Mg metal matrix composites produced by pressure infiltration technique

    TOLGA KOÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU