AA6061 matrisli B4C ve SiC takviyeli kompozit malzemelerin mekanik ve işlenebilirlik özelliklerinin araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SİBEL TİNGA
Danışman: RAMAZAN ÇITAK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:ÖZET Bu çalışmada takviyeli ve takviyesiz, farklı (AA6061), (% 12 B4C), (% 12 SiC), (% 9 B4C + % 3 SiC), (% 6 B4C + % 6 SiC), (% 3 B4C + % 9 SiC) kompozit malzemeler Toz Metalurjisi (TM) yöntemi ile üretilmiş ve aynı yöntemle işlenebilirlik deneyleri için (% 3 B4C), (% 6 B4C) ve (% 9 B4C) kompozit malzemeler üretilmiştir. Matris malzemesi olarak ortalama toz tane boyutu 100 µm altı olan AA6061 tozları, takviye elemanı olarak 10 µm altı B4C tozları ile 8 µm SİC tozları kullanılmıştır. Ağırlıkça karışım oranları belirlenen tozlar hassas terazide tartıldıktan sonra 3 boyutlu karıştırıcıda 30 dakika homojen olarak karıştırılmıştır. Karışım tozlar 200 MPa basınç altında soğuk preslenmiştir. Numuneler 550 oC'de 60 dakika sinterleme sonrası 500 oC de sıcak ekstrüzyon işlemine tabi tutularak 25×30 mm dikdörtgen kesitli ve çapı 30 mm olan daire kesitli numuneler üretilmiştir. Yaşlandırılabilir bu numuneler 10 °C/dakika ısıtma hızıyla 530 °C sıcaklığa çıkartılıp 1 saat süreyle bekletilmiş ve ardından su verme ile hızlı soğutma yapılmıştır. Daha sonra numuneler 10 °C/dakika ısıtma hızı ile 175 oC sıcaklıkta 8 saat suni yaşlandırma işlemine tabi tutulmuştur. Üretilen kompozit malzemelerin yoğunluk değişimleri, sertliği, çapraz kırılma dayanımları ve çekme mukavemetleri incelenmiştir. Ayrıca mikro yapı ve kırık yüzey için optik mikroskop, SEM analizi de yapılmıştır. İşlenebilirlik için üretilen numunelerin de mekanik ve optik testleri yapılmıştır. Sıcak ekstrüzyon yöntemiyle üretilen numunelerin ortalama yoğunluğunun % 99'un üzerinde olduğu tespit edilmiştir. B4C/SiC parçacıklarının matris içerisinde homojen dağıldığı gözlemlenmiştir. En yüksek sertlik değeri % 12 B4C takviyeli kompozit iken, çapraz kırılma testinde ise % 12 SiC takviyeli kompozit malzeme olarak ölçülmüştür. B4C miktarının artmasıyla çekme dayanımının düştüğü görülmüştür. İşlenebilirlik deneylerinde dört farklı kesme hızı (200, 224, 230 ve 250 m/dak) ve üç farklı ilerme miktarı (0,15, 0,1875 ve 0,27) uygulanmıştır. Kesme hızının artmasıyla kesme kuvvetleri azalmış, düşük kesme hızı zaman zaman kesme kuvvetlerinde dalgalanmalara neden olmuştur. Artan kesme hızına bağlı olarak ortalama yüzey pürüzlülüğü azalmış ve artan ilerleme miktarıyla yüzey pürüzlülüğü artmıştır. Takviye oranındaki artış yüzey kalitesi üzerinde olumlu etki yapmıştır.