Geri Dön

Al2O3 ve TiB2 takviye elemanları içeren alüminyum metal matrisli kompozitlerin üretimi

Production of aluminum metal matrix composites containing Al2O3 and TiB2 reinforcement elements

  1. Tez No: 669081
  2. Yazar: METİN ÖNAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET GAVGALI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: alüminyum metal matrisli kompozit, yerinde reaksiyon, reaktif sıcak presleme, aluminum metal matrix composite, in situ, reactive hot pressing
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

Amaç: Çalışmanın amacı; farklı sinterleme sıcaklıkları ve süreleri ile ısıtma/soğuma hızı parametrelerinin, in situ (yerinde) reaksiyonlarla eş zamanlı olarak gerçekleştirilen reaktif sıcak presleme yöntemi sayesinde üretilen Al2O3 ve TiB2 seramik partikül takviyeli alüminyum metal matrisli kompozit numunelerin üretimi ve sertlik, basma ve aşınma dayanımı üzerine etkilerini incelemektir. Yöntem: Başlangıç tozları olarak Al-TiO2 ve B2O3 bileşenleri kullanılmıştır. Toz karışımları 900oC ve 1000oC sıcaklıklarda, 15-30-45 ve 60 dakika boyunca yavaş ve hızlı ısıtma/soğuma şartları altında sinterlenmişlerdir. Üretilen kompozit numunelerin faz dönüşüm sıcaklıkları DTA analizi ile mikroyapıları ise XRD, SEM ve EDS yöntemleri ile incelenmiştir. Brinell yöntemi ile sertlik değerleri ölçülen numunelerin basma testlerinin ardından pin-on disk cihazında aşınma dayanımları tespit edilmiştir. Bulgular: Elde edilen sonuçlara göre; üretim sıcaklığı, sinterleme süresi ve ısıtma/soğuma hızlarının artması ile birlikte matris içerisinde elde edilen takviye partiküllerinin miktar olarak yoğunluklarında artış gözlenmiştir. Uygulanan yavaş ve hızlı ısıtma/soğuma şartlarında numunelerin sertliklerinde 2,5 kata, basma dayanımlarında 7,3 kata kadar artış elde edilirken numunelerin aşınma oranları 1/15'ine kadar azalmıştır. Kompozit numunelerin aşınma mekanizmalarının adhesiv-abrasiv-delaminasyon şeklinde olduğu görülmüştür. Sonuç: Sinterleme sıcaklığı, süresi ve ısıtma/soğuma hızlarının alüminyum matris içerisinde elde edilen takviye elemanlarının miktarları hususunda etkin birer parametre oldukları dolayısıyla kompozit numunelerin mekanik özellikleri ve aşınma dayanımlarını değiştirdikleri gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Purpose: Aim of study; to examine effects of different sintering temperatures and times and heating/cooling rate parameters on production of Al2O3 and TiB2 ceramic particle reinforced aluminum metal matrix composite samples produced by reactive hot pressing method performed simultaneously with in situ reactions and on hardness, compression and wear resistance. Method: Al-TiO2 and B2O3 components were used as starting powders. Powder mixtures were sintered at 900oC and 1000oC temperatures for 15-30-45 and 60 minutes under slow and rapid heating / cooling conditions. Phase transformation temperatures of the produced composite samples were examined by DTA analysis and their microstructures by XRD, SEM and EDS methods. After compression tests of the samples whose hardness values were measured with Brinell method, their wear resistance was determined in pin-on disc device. Findings: According to results obtained; with increase in production temperature, sintering time and heating / cooling rates, an increase in amount of densities of reinforcement particles obtained in matrix was observed. Under slow and rapid heating / cooling conditions, hardness of the samples increased by 2.5 times and compression strength by 7.3 times, while wear rate of samples decreased to 1/15. It has been observed that wear mechanism of the composite samples is in form of adhesive-abrasive-delamination. Results: It has been observed that sintering temperature, time and heating / cooling rates are effective parameters in terms of amount of reinforcement elements obtained in aluminum matrix, thus changing mechanical properties and wear resistance of the composite samples.

Benzer Tezler

  1. Mekanik alaşımlama yöntemleri ile üretilmiş Al15Si2,5Cu0,5Mg matriksli ve CeO2, Y2O3, La2O3 pekiştiricili kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of Al15Si2,5Cu0,5Mg matriksli ve CeO2, Y2O3, La2O3 reinforced composites synthesized by mechanical alloying

    EMRE TEKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU

  2. 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

    SERTAÇ FERAT POLAT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU

  3. Investigation of the microstructural and mechanical properties of Al/TiB2 composites produced by cold spray additive manufacturing

    Soğuk sprey eklemeli imalat yöntemi ile üretilen Al/TiB2 kompozitlerinin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

    NERGİZ İLHAMİ MERT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN

  4. 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

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU

  5. Deniz araçlarında kullanım potansiyeline sahip fonksiyonel derecelendirilmiş TiB2/Al-Si kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of functional graded composites TiB2/Al-Si with potential for use in marine vehicles

    HASAN CEVHER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gemi MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKNUR KESKİN ÖNER

    PROF. DR. ÖMER SAVAŞ