Erimiş tuz içinde B4C ve WC parçacık takviyeli AlCuMg kompozitlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of B4C and WC particle reinforced AlCuMg composites in molten salt
- Tez No: 897211
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET AKKAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Son dönemlerde endüstride dikkate değer bir rol oynayan üretim yöntemlerinden biri, toz metalurjisi ile üretilen AlCuMg alaşımlarıdır. Bu yöntem, alaşımın kimyasal kompozisyonunun hassas bir şekilde kontrol edilmesine olanak tanır. Toz metalurjisi, geleneksel üretim yöntemlerine alternatif olarak ortaya çıkmış ve döküm, talaşlı imalat, sıcak ve soğuk presleme gibi süreçlere avantajlar sunmuştur. Bu yöntemle elde edilen kompozit malzemeler, malzeme özelliklerini geliştirerek aşınma direnci, korozyon direnci, yüzey sürtünmesi ve yüzey gerilimlerini artırma potansiyeline sahiptir. Özellikle hafiflik ve sağlamlık oranı bakımından başarılı olan AlCuMg alaşımları, toz metalurjisi yöntemi ile üretilerek çok iyi mekanik özelliklere sahip kompozit malzemelerin elde edilmesine imkan tanımaktadır. Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi kullanılarak AlCuMg toz karışımına, farklı ağırlıklarda (%5; 10 ve 15) B4C ve WC parçacıkları eklenmiş ve ayrıca hem B4C hem de WC takviyesi yapılarak kompozit numuneler üretilmiştir. Üretim sürecinde, tozlar üç boyutlu turbula ile 1 saat süreyle karıştırılmış ve ardından soğuk presleme işlemine tabi tutulmuştur. Soğuk presleme işlemi sırasında 600 MPa basınç uygulanmıştır. Preslenen numuneler, atmosfer kontrollü ısıl işlem fırınında argon atmosferinde 600℃ sıcaklıkta 3 saat boyunca sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Elde edilen numunelerin mikroyapıları, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, içyapılardaki fazlar ise X-ışını kırınımı (XRD) yöntemi analizi ile belirlenmiştir. Ayrıca, numunelerin sertlik değerleri mikrosertlik analizi ile ölçülmüştür. SEM analiz sonuçları, B4C ve WC parçacıklarının içyapıda homojen bir şekilde dağıldığını ve bu dağılımın üç boyutlu turbulanslı karıştırma ve sinterleme işleminden kaynaklandığını göstermektedir. XRD analizi, Al2CuMg, AlCuMg, AlB12, MgB4, B4C ve CuAl2 fazlarının oluştuğunu ve Al2CuMg ile AlCuMg fazlarının baskın olduğunu göstermiştir. Mikrosertlik analizi sonuçlarına göre, B4C ve WC takviye oranları arttıkça sertlik değerlerinde bir artış gözlemlenmiştir. Deneysel çalışmalar, %10 B4C ve %10 WC ilavesine sahip numunelerin en yüksek sertlik değerine (192 HV0,1) ulaştığını ortaya koymuştur. Bu sonuçlar, toz metalurjisi yöntemi ile üretilen B4C ve WC takviyeli AlCuMg kompozitlerin mekanik ve mikro yapısal özelliklerinin kontrol edilebilir bir şekilde geliştirilebileceğini ve endüstriyel uygulamalarda kullanım potansiyeli taşıdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
One of the production methods that has played a notable role in the industry recently is AlCuMg alloys produced by powder metallurgy. This method allows precise control of the chemical composition of the alloy. Powder metallurgy has emerged as an alternative to traditional production methods and offers advantages to processes such as casting, machining, hot and cold pressing. Composite materials obtained by this method have the potential to increase wear resistance, corrosion resistance, surface friction and surface tension by improving material properties. AlCuMg alloys, which are particularly successful in terms of lightness and strength, are produced by the powder metallurgy method, allowing the production of composite materials with very good mechanical properties. In this study, B4C and WC particles of different weights (5, 10 and 15%) were added to the AlCuMg powder mixture using the powder metallurgy method, and composite samples were produced by supplementing both B4C and WC. During the production process, the powders were mixed with a three-dimensional turbula for 1 hour and then subjected to cold pressing. A pressure of 600 MPa was applied during the cold pressing process. The pressed samples were subjected to sintering in an atmosphere-controlled heat treatment furnace in an argon atmosphere at 600℃ for 3 hours. The microstructures of the samples obtained were examined by scanning electron microscope (SEM), and the phases in the internal structures were determined by X-ray diffraction (XRD) method analysis. Additionally, the hardness values of the samples were measured by microhardness analysis. SEM analysis results show that B4C and WC particles are distributed homogeneously in the internal structure and this distribution results from the three-dimensional turbulent mixing and sintering process. XRD analysis showed that Al2CuMg, AlCuMg, AlB12, MgB4, B4C and CuAl2 phases were formed and Al2CuMg and AlCuMg phases were dominant. According to the microhardness analysis results, an increase in hardness values was observed as B4C and WC reinforcement ratios increased. Experimental studies have revealed that samples with 10% B4C and 10% WC addition reached the highest hardness value (192 HV0.1). These results show that the mechanical and microstructural properties of B4C and WC reinforced AlCuMg composites produced by powder metallurgy method can be improved in a controllable manner and have the potential to be used in industrial applications.
Benzer Tezler
- New generation processing of glass by chemical tempering
Camlarını yeni nesil kimyasal temperleme süreci
ALAA BADR HASAN HASAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriEskişehir Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH DÖLEKÇEKİÇ
- Synthesis and characterization of various tungsten carbide powders from tungsten hexachloride powders via mechanochemical reaction and autoclave/pressure vessel methods
Mekanokimyasal reaksiyon ve otoklav/basınçlı kap metodlarıyla tungsten hekzaklorür tozundan çeşitli tungsten karbür tozlarının sentezi ve karakterizasyonu
NİHAN ÖZKAN AYTEKİN
Doktora
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- Beypazarı linyitinin hidrojenlendirilerek sıvılaştırılmasında erimiş ve katı halde bulunan tuz katalizör etkisi
Başlık çevirisi yok
JALE ÖZKISACIK
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Sakarya çevresindeki su örneklerinde bazı anyonların tayininde iyon kromotografi metodunun kullanılması
Use of ion chromatography method on the determination of some anions in the water collected from Sakarya/Turkey region
ŞERİFE AĞAR
- Ergimiş tuz elektroliz yöntemiyle çeliklerin borlanması ve proses parametrelerinin optimizasyonu
Electrochemical Boronizing of steels in molten salt and optimization of process parameters
GÜLDEM KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERVET TİMUR