TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİYLE ÜRETİLMİS Al-Si/SiCp KOMPOZİTLERİN MEKANİK VE İSLENEBİLİRLİK ÖZELLİKLERİNİN ARASTIRILMASI


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2009

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Mustafa GÜNAY

Danışman: ULVİ ŞEKER

Özet:

Bu arastırmada, Toz Metalurjisi yöntemiyle metal matrisli kompozit malzemeler üretilmistir. Kompozitlerin üretiminde matris malzemesi olarak ortalama 63μm ebatlarında ön alasımlı Alumix 231 (Al-Si alasımı) tozu, takviye elemanı olarak ise ortalama 20,1 μm ebatlarında SiC parçacıklar kullanılmıstır. Agırlıkça %5, %10, %15 SiC takviyeli kompozit numune ve Alumix 231 kodlu dört farklı numune üretilmistir. Üretilen MMK malzemelerin mikroyapı ve bazı mekanik özellikleri (sertlik, yogunluk ve çapraz kırılma dayanımları) incelenmistir. Mikroyapı incelemeleri parçacık dagılımının tüm numunelerde homojen oldugunu ancak kompozit numunelerde gözenekliligin olustugunu göstermistir. En yüksek sertlik degeri %15 SiC kodlu numunede 104 VH5 olarak elde edilmistir. En yüksek çapraz kırılma dayanımı (ÇKM) matris alasımından üretilen numunede ölçülürken, en düsük ÇKM %15 SiC kodlu numunede ölçülmüstür. Numuneler, kaplamasız sementit karbür, kübik bor nitrür ve çok kristalli elmas kesici takımlar kullanılarak tornalama metoduyla islenebilirlik deneylerine tabi tutulmustur. Deneyler, kuru kesme sartlarında bilgisayar sayısal denetimli (BSD) torna tezgahında dört farklı kesme hızı, iki farklı ilerleme ve sabit kesme derinliginde yapılmıstır. Numunelerin islenebilirligi talas olusumu, kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülügü açısından arastırılmıstır. Özellikle SK kesicide yüksek kesme hızlarında takımın burun bölgesinde asınmanın olustugu ve buna baglı olarak talas yıgılması artmıstır. SiC agırlık oranının artmasıyla beraber artan sertlige baglı olarak kesme kuvvetlerinin arttıgı tespit edilmistir. Yüzey pürüzlülügü açısından en kötü islenebilirlige sahip numune %5 SiC kodlu numune olarak belirlenmistir. Kesici takımların performansı yüzey kalitesi açısından degerlendirilmis olup en iyiden en kötüye dogru ÇKE, KBN ve SK seklinde gerçeklesmistir. En iyi yüzey pürüzlülügü, %15 SiC kodlu numunenin 0,1 mm/rev ilerleme ve 300 m/min kesme hızında PCD kesici takımla islenmesiyle 0,45 μm olarak elde edilmistir.