Toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş B4C takviyeli önalaşımlı Al kompozitlerin özellikleri üzerine sinterleme yöntemlerinin etkisi
The effect of sintering methods on the properties of B4C reinforced pre-alloyed Al composites produced by powder metallurgy method
- Tez No: 675161
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİKA ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bu çalışmada B4C parçacık takviyeli Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg matrisli kompozit malzeme üretiminde, geleneksel, mikrodalga ve spark plazma sinterleme yöntemlerinin mikroyapıya, yoğunluk değerlerine, çapraz kırılma dayanımı ve sertlik sonuçlarına etkisi incelenmiştir. Soğuk-pres numuneler 620 MPa basınç uygulanarak tek yönlü presleme tekniğiyle üretilmiştir. 555, 580 ve 605°C sıcaklıklarda geleneksel sinterleme ve mikrodalga sinterleme gerçekleştirilmiştir. Sinterleme sıcaklığında bekleme süreleri ise geleneksel sinterleme için 60 dk., mikrodalga sinterleme için beklemeden (0 dk.), 15, 30, 45 ve 60 dk. olarak uygulanmıştır. Spark plazma sinterlemede ise 50 MPa presleme basıncı, 450°C sinterleme sıcaklığı ve 5 dk. bekleme süresi parametreleri kullanılmıştır. Mikroyapı analizlerinde optik ve taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Yoğunluk ölçümü ASTM-B962-08 standardına göre yapılmıştır. Sertlik değerleri Brinell sertlik metoduna göre ölçülmüştür. Çapraz kırılma testleri ASTM-B528-16 standardına uygun yapılmıştır. Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg tozlara diferansiyel termal analiz testi uygulanmıştır. X-ışını kırınımı analizi ile Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg numunesi mikroyapısında bulunan element ve bileşikler belirlenmiştir. Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg tozlarından üretilen numunenin mikroyapısında elementel-Al, esas alaşım (Al-Si-Cu-Mg), birincil-Si ve θ(CuAl2), β(Mg2Si), γ(Al2CuMg) ikincil fazları belirlenmiştir. Artan parçacık takviye oranıyla gözenek miktarında artış gözlenmiştir. Geleneksel ve mikrodalga sinterleme yöntemlerinde optimum sinterleme sıcaklığı 555°C olarak belirlenmiştir. Spark plazma sinterlemeyle üretilen numunelerde %96'nın üzerinde yoğunluk elde edilmiştir. Sertlik ve çapraz kırılma dayanım sonuçlarına göre mikrodalga sinterlemede optimum değerleri sinterleme sıcaklığında beklenilmeden üretilen numuneler vermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, effects of conventional, microwave and spark plasma sintering on microstructure, density, transverse rupture strength and hardness results in the production of Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg/B4C composite material were investigated. Cold-pressed specimens were produced with uniaxial pressing technique by applying 620MPa pressure. Conventional and microwave sintering were performed at temperatures of 555, 580 and 605°C. Waiting times at sintering temperature were 60min for conventional sintering, without holding time (0min), 15, 30, 45 and 60min for microwave sintering. In the spark plasma sintering, 50MPa pressure and 450°C, 5min sintering parameters were used. Optical and scanning electron microscopes were used in microstructure analysis. Density measurement was made according to ASTM-B962-08. Hardness values were measured according to the Brinell. Transverse rupture strength tests were made in accordance with ASTM-B528-16. Differential thermal analysis was applied to Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg powders. Elements and compounds in the microstructure of the Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg sample were determined by X-ray diffraction. In the microstructure of the Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg samples, elemental-Al, master alloy (Al-Si-Cu-Mg), primary-Si and θ(CuAl2), β(Mg2Si), γ(Al2CuMg) secondary phases were determined. The amount of pores increased with increasing reinforcement ratio. In conventional and microwave sintering methods, the optimum sintering temperature was determined as 555°C. Density over 96% was obtained in samples produced by spark plasma sintering. According to the hardness and transverse rupture strength results, it was determined that the samples produced without holding time at the sintering temperature give optimum values in microwave sintering.
Benzer Tezler
- Alüminyum matrisli B4C takviyeli ve grafit katkılı kompozitlerin üretilmesi, mekanik özellikleri ve frezede işlenebilirliğinin incelenmesi
The manufacture of aluminium matrix composites with B4C reinforcing element and addition of graphite and the analysis of mechanical features and their machinability on milling
ERGÜN EKİCİ
Doktora
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
- Investigation of wear behaviors of Al matrix composites reinforced with different B4C rate produced by powder metallurgy methods
Toz metalürjisi yöntemi ile üretilmiş farklı oranlarda B4C takviyeli Al matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının araştırılması
KÜBRA SEÇİLMİŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAHYA HIŞMAN ÇELİK
- Toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş 6061 Al matrisli B4C takviyeli kompozit malzemelerin radyasyon absorbsiyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of radiation absorption properties of 6061 Al matrix B4C reinforced composite materials produced by powder metallurgy method
ELİF DİCLE TURŞUCULAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REMZİ VAROL
- B4C takviyeli TZM alaşımının spark plazma sinterleme yöntemiyle tek adımda üretilmesi ve yüzeyinin borürlenmesi
Production of B4C reinforced tzm alloy and boriding its surface in one step by spark plasma sintering (SPS) method
AYBERK ÇETİNBAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEKİN GÖLLER
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZDEN ORMANCI ÖZTÜRK
- Fabrication and characterization of functionally graded bronze matrix ceramic reinforced composite materials
Başlık çevirisi yok
AIMEN MOHAMED ABUSHRAIDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriKastamonu ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN ISLAK