Seramik takviyeli alüminyum esaslı kompozit malzemelerin delinebilirlik özelliklerinin belirlenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Öğrenci: KENAN KÜTÜKDE

Danışman: AHMET TAŞKESEN

Özet:

Bu çalışmada, üç farklı oranda (%10, %15 ve %25) B4Cp takviyeli Al7XXX matrisli kompozitler toz metalurjisi metodu ile üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin mikro yapısı ile sertlik ve çekme dayanımı gibi mekanik özellikleri araştırılmıştır. Seramik parçacıkların kompozit içinde oldukça homojen biçimde dağıldığı ve takviye oranındaki artışla kompozit malzemenin sertliğinde artış görülmüştür. Üretilen kompozit malzemelerin helisel matkapla delinmesiyle oluşan, delme kuvvetleri, aşınma mekanizmaları, yüzey pürüzlülük değerleri, talaş oluşumu ve delme sıcaklıkları deneysel olarak araştırılmış ve optimum işleme parametreleri istatistiksel yöntemler kullanılarak belirlenmiştir. Delme deneyleri; 8 mm çapında HSS, kaplamasız ve TiAlN kaplamalı karbür matkaplarla kuru kesme şartları altında, dört farklı devir sayısı, üç farklı ilerleme hızı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kompozit malzeme içeriğindeki takviye oranının artmasıyla, ilerleme kuvveti ve kesme momenti ciddi şekilde artmıştır. İlerleme kuvveti, ilerleme hızındaki artışla artmış, devir sayısındaki artışla azalmıştır. Delinen deliklerin ortalama yüzey pürüzlülük değerleri takviye oranındaki artışla, kaplamalı ve kaplamasız karbür matkaplarla delme yapıldığında azalmış, HSS matkaplarla delme yapıldığında ise artmıştır. En iyi yüzey kalitesi kaplamalı ve kaplamasız karbür matkaplarla elde edilirken, en kötü yüzey kalitesi ise HSS matkapla delme yapıldığı zaman elde edilmiştir. Kesici takımlarda genellikle abraziv aşınma mekanizması ve yığıntı talaş hâkim olmuştur. Serbest yüzey aşınması, takviye oranının artmasıyla artmış, ilerleme hızının artmasıyla azalmıştır. Bütün kesici takımlar delme sonucunda, çoğunlukla iğne ve kopuk yay biçiminde talaşlar üretmişlerdir. Temassız ölçüm metoduyla, optik lazer pirometre kullanılarak delme esnasındaki sıcaklık değerleri ölçülmüştür. Delme sıcaklığı, takviye oranı ve devir sayısındaki artışla artmış, ilerleme hızındaki artışla azalmıştır. Düşük takviye oranı, düşük kesme hızı ve nispeten yüksek ilerleme oranlarında ve karbür matkaplarla en düşük kesme sıcaklıkları elde edilmiştir. Aynı takımla iki kez üst üste delme yapıldığında takım aşınmasına bağlı olarak sıcaklık artmıştır.