Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gürkan SOY
Danışman: Salih Korucu
Özet:
Teknolojik gelişmeler doğrultusunda, uygun maliyetli, yüksek dayanımlı ve hafif malzemelere yönelik talepler, yeni ve gelişmiş özelliklere sahip malzeme arayışını zorunlu hale getirmektedir. Mühendislik uygulamaları için gerekli özelliklerin sağlanmasında malzemelerin optimum özelliklere göre uyarlanabilmesi açısından kompozit malzemeler ön plana çıkmaktadır. Özellikle, hafiflik, yüksek sertlik ve mukavemet gibi önemli özellikleri birlikte sunan Alüminyum Matrisli Kompozitler (AMK) endüstride tercih edilen bir kompozit malzeme grubudur. Bu tez çalışmasında, toz metalurjisi yöntemi kullanılarak AA2024 ve AA7075 matrisli ağırlıkça %0,2; %0,4 ve %0,6 grafen, %3, %6 ve %12 Tungsten karbür (WC) katkılı kompozitler üretilerek artan katkı oranlarının mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır. Kompozit malzemelerin üretimi öncesinde kullanılacak tozlara Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-Işını Spektrometresi (XRD) ve Termogravimetrik ve Diferansiyel termal analizler (TGA/DTA) yapılmıştır. Katkı elemanlarının matris içerisinde etkili ve homojen dağılımını sağlamak için farklı kompozisyonlarda hazırlanan tozlar, geliştirilen Üç Boyutlu Karıştırma Sistemi yardımıyla 60 dk süresince karıştırılarak farklı yönlerdeki katkı dağılımları incelenmiştir. Kompozit malzemelerin sinterleme sıcaklıklarının belirlenmesi amacıyla 560, 570, 580, 590, 600, 620, 640 ve 660 °C sıcaklıklarda sinterleme çalışmaları yapılmıştır. Sinterleme çalışmaları sonrasında yoğunluk, sertlik, mikroyapı ve TGA/DTA analizleri birlikte değerlendirilerek kompozitler için fırın programları oluşturulmuştur. Karıştırılan tozlar sıcak presleme yoluyla 575 °C sıcaklıkta 60 dk süresince şekillendirilmiştir. Şekillendirilen grafen takviyeli kompozitler 620 °C, WC takviyeli kompozitler 610 °C’de fırın programlarına göre kamara tipi fırın içerisinde argon atmosferiyle 60 dk boyunca sinterlenmiştir. Üretilen kompozit malzemelere yoğunluk, sertlik, üç nokta eğme, çekme ve aşınma deneyleri yapılmıştır. Mikroyapısal karakterizasyon ve faz dönüşümleri Optik Mikroskop, SEM, Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS), Enerji Dağılım X-Işını spektrometresi (EDX) ve XRD analizleriyle incelenmiştir. En yüksek sertlik değeri (%22 artış) ve çekme dayanımı (%44 artış) AA2024- %12WC kompozitte ve en yüksek aşınma direnci (%47 artış) AA2024-%0,2 grafen kompozitte elde edilmiştir.
| Anahtar Kelimeler : Toz metalurjisi, AA7075, AA2024, tungsten karbür, grafen |