Toz metalurjisi yöntemi ile a356 matrisli hibrit kompozit malzeme üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of a356 matrix hybrid composite materials by powder metallurgy
- Tez No: 673266
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TANSEL TUNÇAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu çalışmada, A356 (Al-Si-Mg) toz alaşımı B4C (bor karbür) ve SiC (silisyum karbür) toz karbürleri mekanik alaşımlama metoduyla alaşımlanarak alüminyum matrisli hibrit kompozit malzemeler üretildi. Karbürlerin, A356 alaşımının mekanik özellikleri üzerine etkisi ve hacimce en uygun miktarları araştırıldı. Mekanik alaşımlama, planeter tip mekanik alaşımlama cihazında 4 saat alaşımlama süresi kullanılarak yapıldı. Üretilen hibrit toz malzemeler, 700 MPa basınç altında ön şekillendirildi ve vakumlu sinter fırınında 600°C'de sinterlendi. Hibrit kompozit malzemelerin karakterizasyonunda optik mikroskop (OM), tarama elektron mikroskobu (SEM), X ışını kırınımı analizi (XRD) ve yoğunluk testleri yapıldı. Mekanik özellikleri değerlendirmek için mikro-makro sertlik ve aşınma testleri uygulandı. A356 alaşım, B4C ve SiC seramik takviye fazı ile kompozit ve hibrit kompozit alaşımlar üretilmiştir. A356 alaşımı tozları sünek olmalarından dolayı mekanik alaşımlama esnasında yassı şekle gelmişlerdir. B4Cve SiC seramik takviye fazlarının toz boyutu küçülmüştür. En yüksek bağıl yoğunluk, %7,5 B4 ve SiC takviyeli hibrit kompozit malzemede, en düşük bağıl yoğunluk A356 alaşımda elde edilmiştir. En yüksek mikro ve makro sertlik, %5 B4C ve %10 SiC takviyeli hibrit kompozit malzemede, en düşük mikro ve makro sertlik A356 alaşımında elde edilmiştir. Aşınma testlerinde 10 ve 20 N yük altında en düşük ağırlık kaybı A356 alaşımında elde edilirken, en çok ağırlık kaybı %7,5 B4C ve SiC takviyeli ve %5 B4C ve %10 SiC hibrit kompozit malzemede gerçekleşmiştir. Bunun sebebinin takviye fazlarının matris ile arayüzey arasındaki seramik fazlarının zayıflığı olduğu düşünülmektedir. OM ve SEM görüntülerinde, B4C takviye fazının SiC takviye fazına göre yapıda homojen bir şekilde dağıldığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, Aluminum Matrix Hybrid Composite (AMHC) materials were produced by alloying A356 (Al-Si-Mg) powder alloy B4C (boron carbide) and SiC (silicon carbide) powder carbides by mechanical alloying method. The effects of carbides on the mechanical properties of A356 alloy and their optimum amount by volume were investigated. The alloying time of 4 hours was used in the mechanical alloying planetary type mechanical alloying device. The hybrid powder materials produced were performed under 700 MPa pressure and sintered at 600 ° C in a vacuum sinter furnace. Optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), density tests were performed in the characterization of hybrid composite materials. Micro-macro hardness and abrasion tests were applied to evaluate the mechanical properties. Composite and hybrid composite alloys were produced with A356 alloy, B4C and SiC ceramic reinforcement phase. Due to the ductility of the A356 alloy powders, they became flat during mechanical alloying. The powder size of the B4C and SiC ceramic reinforcement phases was reduced. The highest relative density, 7.5% B4C and SiC reinforced hybrid composite material, the lowest relative density is edged in A356 alloy. The highest micro and macro hardness was obtained in 5% B4C and 10% SiC reinforced hybrid composite material and lowest micro and macro hardness in A356 alloy. In abrasion tests, under 10 and 20 N loads, the lowest weight loss was obtained in A356 alloy, while the highest weight loss was achieved in 7.5% B4C and SiC reinforced and 5% B4C and 10% SiC hybrid composite material. The reason for this is thought to be the weakness of the ceramic reinforcement phases due to the relationship between the matrix and the interface between it. In the OM and SEM images, it was determined that the B4C reinforcement phase was homogeneously distributed in the structure according to the SiC reinforcement phase.
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen uçucu kül takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi
Investigation of the abrasion behavior of fly ash reinforced aluminum matrix composites produced by powder metallurgy method
SİMGE SOLAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA YILDIRIM
- Karbon nanotüp takviyeli A356 matrisli kompozitin mekanik ve morfolojik özelliklerine karbon nanotüp oranının etkisi
Effects of cnt rate on mechanical and morphological properties of cnt reinforced A356 matrix composite
EYYÜB AKÇAER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Endüstri Ürünleri TasarımıKarabük ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE EVLEN
- Nano Al2O3 takviyeli A356 Al matrisli nanokompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi
An investigation of wear behaviours of A356 Al matrix nanocomposite reinforced by nano Al2O3
OĞUZHAN ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ÖZYÜREK
- Toz metalürjisi yöntemi ile üretilen bor ve nikel katkılı A356 alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the microstructure and mechanical properties of Boron and Nickel added A356 alloy produced by powder metallurgy method
BERAT TAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TANSEL TUNÇAY
- A356 alaşımı parçaların mekanik özelliklerinin toz formlu tane incelticiler kullanılarak geliştirilmesi
Improving the mechanical properties of a356 alloy parts by powder form grain refiners
MAKBULE POZAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR ERTUĞRUL