Metal matriksli (Al2O3 takviyeli) kompozit malzemelerin üretimi ve seramik takımlarla işlenebilirliğinin araştırılması
Production of metal matrix (Al2O3-reinforced) composite materials and investigation of their machinability by ceramic tools
- Tez No: 96338
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİS ÇELİK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eğitim ve Öğretim, Makine Mühendisliği, Education and Training, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Metal Matriksli Kompozitler, Al- AI2O3 kompozitler, sıvı metal karıştırma, vorteks, partikül, porozite, mekanik özellikler, sertlik, çekme mukavemeti, işlenebilirlik, takım ömrü, takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü, talaş yapısı, Metal Matrix Composites, Aİ-AI2O3 composites, melt-stirring, vortex, particle, porosity, mechanical properties, hardness, tensile strength, machinability, tool life, tool wear, surface roughness, chip formation
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 191
Özet
II ÖZET Doktora Tezi METAL MATRİKSLİ (A1203 TAKVİYELİ) KOMPOZİT MALZEMELERİN ÜRETİMİ VE SERAMİK TAKIMLARLA İŞLENEBİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI Metin KÖK Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Makine Eğitimi Anabilim Dalı 2000, Sayfa: 191 Bu çalışmada, Vorteks metodu ve basınç ile farklı boyut ve hacim oranlarında (X-AI2O3 partikülleri ile takviye edilmiş 2024A1 esaslı Metal Matriksli Kompozit (MMK)'ler başarılı bir şekilde üretilmiştir. Bu kompozitler üzerinde sertlik, çekme dayammı ve yoğunluk gibi bazı mekanik özellikler araştırılmıştır. Yoğunluk ölçümleri, porozitenin çok düşük olduğunu; partikül oranının artması ve boyutunun düşmesi ile porozite oranının arttığını göstermiştir. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yapılan mikroyapı incelemeleri, partikül boyutunun artmasıyla homojen bir dağılım sağlandığım göstermiş; düşük boyutlu partiküllerin, partikül topaklanmasına ve porozite oluşumuna neden olduklarını ortaya çıkarmıştır. Partikül hacim oranının artması ve boyutunun azalmasıyla, kompozitlerin sertlik ve çekme mukavemetleri artmıştır. Buna ilâveten, kompozitlerin K10, TP30 ve HX kesici takımlarla CNC torna tezgahında işlenebilirliği incelenmiş; takımlardaki aşınan yüzeylerin SEM fotoğrafları çekilmiştir. Deney sonuçlan, takımlardaki temel aşınma mekanizmasının, abrasiv yan yüzey aşınmasına neden olan sert AI2O3 partiküllerine bağlı abrasyon aşmması olduğunu göstermiştir. K10 takımının ömrü, TP30 tatamınınkinden daha uzun olmuş; TP30 takımıyla işlenmiş yüzeylerdeki pürüzlülük R, ve Rt değerleri, K10 takımıyla işlenmiş yüzeylerdekinden daha az olmuştur. Yüzey pürüzlülüğü, kesme hızının ve partikül boyutunun artmasıyla artarken, partikül oranının artmasıyla azalmıştır. Matriks alaşımın işlenmesinde Ra ve Rt değerleri, kompozitlerdeki değerlerden daha büyük olmuş, ancak en büyük Ra ve Rt değerleri 2024A1+%10 16um AI2O3 kompozitin işlenmesinde ortaya çıkmıştır. HX takımıyla yapılan kesme işlemlerinde, bu takımın alüminyum alaşımları için daha uygun olduğu anlaşılmıştır. Bunun dışında, kesme işlemlerinde, K10 takımıyla çok küçük parçacıklar halinde ve süreksiz talaşlar oluşurken, TP30 takımıyla uzun ve sürekli talaşlar oluşmuştur. Küçük boyutlu partiküller ile takviyeli kompozitlerin talaşları, büyük boyutlu partiküller ile takviyeli kompozitlerin talaşlarından daha uzun ve daha pürüzsüz olmuştur.
Özet (Çeviri)
Ill ABSTRACT PhD Thesis PRODUCTION OF METAL MATRIX (Al203-REINFORCED) COMPOSITE MATERIALS AND INVESTIGATION OF THEIR MACHINABILITY BY CERAMIC TOOLS Metin KÖK Fırat University Graduate School of Natural Applied Sciences Department of Machine Education 2000, Page: 191 In the present work, 2024A1 alloy Metal Matrix Composites (MMC's) reinforced with varying size and volume fraction of (X-AI2O3 particles have been successfully produced by using a vortex method and subsequently applied pressure. Some mechanical properties such as hardness, tensile strength and density on the produced composites have been investigated. The density measurements showed that the samples contained little porosity, and the amount of porosity in the composites increased with increasing volume fraction and decreasing size of particles. Scanning electron microscopic (SEM) observations of the microstructures revealed that the dispersion of the coarser sizes of particles was more uniform, while finer particles led to agglomeration of the particles and porosity. The hardness and the tensile strength of the composites increased with the decreased size and increased volume fraction of particles. In addition, machinability of the composites has been investigated by using K10, TP30 and HX tools on a CNC turning machine, SEM photographs of the wear surface of the tools have been taken. Test results showed that the main wear mechanism for the tools was the abrasion wear due to the hard reinforcement particles causing abrasive flank wear. The tool life of K10 was significantly longer than that of TP30; surface roughness of the composites machined with TP30 insert was less than that of the composites machined with K10 insert. While surface roughness of Ra and Rt values increased with increasing cutting speed and size of particles, it decreased with increasing the volume fraction of particles. Ra and Rt values in the machining of matrix alloy were bigger than those in the machining of the composites, but the biggest ones were found in the machining of 2024A1+%10 16um AI2O3 composite. In the machining tests with HX tool, it was cleared that this tool was more suitable for aluminium alloys. Morever, in the machining processes, while very small broken chips and debris were obtained with K10 tools, continuous and long chips formed with TP30 tools. The chips of fine particles reinforced composites were longer and smoother than those of coarse particles reinforced composites.
Benzer Tezler
- 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
- AA7075-Al2O3 ve SiC parçacık takviyeli hibrit/kompozit malzemelerinin aşınma davranışı ve mekanik özelliklerin incelenmesi
Investigation wear behaviour and mechanical properties of AA7075-Al2O3 and SiC particle reinforced hybrid/composite materials
ZÜBEYDE ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN GÖKMEŞE
DOÇ. DR. UĞUR GÖKMEN
- Karıştırmalı döküm yöntemi ile SiC takviyeli Al esaslı kompozit üretimi ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Production of SiC reinforced Al matrix composite by melt stirring method and investigation of its abrasive strength
NİYAZİ SELÇUK CİLASUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ÇALIN
- Alüminyum matrisli melez kompozit üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of aluminium matrix hybrid composite
KÜBİLAY ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KARAASLAN
- Sıcak presleme yöntemi ile üretilen Alumix-231 matrisli B4C/ SiC/Al2O3 takviyeli malzemelerin mikroyapısal ve radyoaktif zırhlama özelliklerinin incelenmesi
Microstructural and radioactive shielding analyses of Alumix-231 and Alumix-231 reinforced with B4C/SiC/ Al2O3 particle produced through hot pressing
LEILI ESLAM JAMALGOLZARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UĞUR GÖKMEN