Al2O3 ve TiB2 takviye elemanları içeren alüminyum metal matrisli kompozitlerin üretimi
Production of aluminum metal matrix composites containing Al2O3 and TiB2 reinforcement elements
- Tez No: 669081
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET GAVGALI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: alüminyum metal matrisli kompozit, yerinde reaksiyon, reaktif sıcak presleme, aluminum metal matrix composite, in situ, reactive hot pressing
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2015
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- 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
2019
Makine MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU
- 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
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN
- 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
- 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
2024
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKNUR KESKİN ÖNER
PROF. DR. ÖMER SAVAŞ