Seramik takviyeli metal matriksli kompozitlerde seramik özelliklerinin mekanik özellikler üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the influence of ceramic properties on mechanical properties in ceramic reinforced metal matrix composites
- Tez No: 995943
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT ÇELİK, DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Metallurgical Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, havacılık ve otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılan AA7075 alüminyum alaşımının mikroyapısal ve tribolojik özelliklerini geliştirmek amacıyla, SiC ve Al₂O₃ takviyeli hibrit kompozitler toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. Farklı takviye oranlarına (%5, %10, %15) sahip toz karışımları, bilyeli öğütme (BÖ) işlemine tabi tutulduktan sonra sıcak presleme ile sinterlenmiştir. Üretilen numunelerin mikroyapısal karakterizasyonu X-Işını Kırınımı (XRD) analizi ile gerçekleştirilmiş; kristalit boyutu ve kafes gerinimi hesaplamalarında Scherrer ve Williamson-Hall (W-H) yöntemleri karşılaştırmalı olarak kullanılmıştır. Analiz sonuçları, şiddetli plastik deformasyona maruz kalan numunelerde Scherrer yönteminin kafes gerinimini ihmal etmesi nedeniyle yanıltıcı sonuçlar verdiğini, W-H analizinin ise malzemenin fiziksel yapısını daha yüksek doğrulukla (R2 ~ 0.99) yansıttığını ortaya koymuştur. Özellikle %10 SiC ve %5 Al₂O₃ içeren hibrit numunede (M10), Zener pinning mekanizmasının etkisiyle kristalit boyutunun yaklaşık 104 nm seviyesine kadar inceldiği ve en kararlı yapının elde edildiği tespit edilmiştir. Tribolojik testler, takviye elemanı içermeyen ancak bilyeli öğütülmüş numunenin (M2), ham numuneye kıyasla sürtünme katsayısını 0.54'ten 0.37'ye düşürdüğünü göstermiştir. Ayrıca, %10 ve üzeri takviye oranlarında seramik parçacıkların yük taşıyıcı etkisiyle aşınma direncinin önemli ölçüde arttığı belirlenmiştir. Bu çalışma, AA7075 matrisli kompozitlerde hibrit takviye kullanımının mikroyapısal incelmeyi desteklediğini ve W-H yönteminin deformasyona uğramış malzemelerin karakterizasyonunda kritik bir öneme sahip olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, SiC and Al₂O₃ reinforced hybrid composites were produced via powder metallurgy to enhance the microstructural and tribological properties of AA7075 aluminum alloy, which is widely used in the aviation and automotive industries. Powder mixtures with different reinforcement ratios (5%, 10%, 15%) were subjected to mechanical alloying (MA) and subsequently sintered by hot pressing. Microstructural characterization of the produced samples was performed using X-Ray Diffraction (XRD) analysis; Scherrer and Williamson-Hall (W-H) methods were used comparatively for crystallite size and lattice strain calculations. Analysis results revealed that the Scherrer method yields misleading results in samples subjected to severe plastic deformation as it neglects lattice strain, whereas the W-H analysis reflects the physical structure of the material with higher accuracy (R2 ~ 0.99). In particular, it was determined that in the hybrid sample containing 10% SiC and 5% Al₂O₃ (M10), the crystallite size was refined down to approximately 104 nm due to the Zener pinning mechanism, resulting in the most stable structure. Tribological tests showed that the mechanically alloyed sample without reinforcement (M2) reduced the coefficient of friction from 0.54 to 0.37 compared to the raw sample. Furthermore, it was observed that at reinforcement ratios of 10% and above, wear resistance increased significantly due to the load-bearing effect of the ceramic particles. This study demonstrates that the use of hybrid reinforcement in AA7075 matrix composites supports microstructural refinement and that the W-H method is of critical importance in the characterization of deformed materials.
Benzer Tezler
- Havacılık uygulamaları için grafen ve bor nitrür takviyeli karbon elyaf epoksi hibrit kompozitlerin geliştirilmesi
Development of graphene and boron nitride reinforced carbon fabric epoxy hybrid composites for aviation applications
ATAKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN BAYRAK
PROF. DR. AYŞE BEDELOĞLU
- Investigation and development of the boride particulate-reinforced Al-12.6 wt.% Si metal matrix composites synthesized via different milling and sintering techniques
Farklı öğütme ve sinterleme yöntemleri ile üretilmiş borür takviyeli Al-12.6 wt.% Si matrisli kompozitlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
EMRE TEKOĞLU
Doktora
İngilizce
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LUTFİ ÖVEÇOĞLU
- High temperature mechanical properties of ceramic dispersoid reinforced 17-4 PH stainless steel produced by selective laser melting
Seçici lazer ergitme ile üretilmiş seramik dispersoid takviyeli 17-4 PH çeliğinin yüksek sıcaklık mekanik özellikleri
ANDAÇ ÖZSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARCAN FEHMİ DERİCİOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ EDA AYDOĞAN GÜNGÖR
- Ni kaplanmış MgO takviyeli Al matrisli kompozitlerin vakum infiltrasyon yöntemi ile üretilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
Production of Ni-coated MgO reinforced Al matrix by vacuum infiltration method and investigation of their properties
ABDULLAH ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriKırıkkale ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ÇALIN
- 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
Mühendislik BilimleriKırıkkale ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP ÇALIN