AA 2014/Al2o3 metal matrisli kompozitin mekanik alaşımlama yöntemi ile üretimi ve yaşlandırılabilme özelliklerinin araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2013

Öğrenci: ALPER YILMAZ

Eş Danışman: NECATİ YALÇIN, BÜLENT BOSTAN

Özet:

Bu çalışmada matris malzemesi olarak düşey gaz atomizasyonu yöntemi ile üretilmiş AA 2014 alüminyum alaşımı kullanılmıştır. Kompozit üretimi amaçlı karışım ve MA yöntemleri uygulanmıştır. Takviye malzemesi olarak kullanılan Al2O3 %1, 2, 4 ve 8 oranlarında ilave edilmiştir. her iki yöntemde de üretilmiş kompozit malzemelere tek yönlü pres ile 675 Mpa presleme basıncı uygulanmıştır. Karışım metodunda yeterince homojen bir dağılım elde edilememesinden dolayı yapılan MA işlemleri 350dev/dk karıştırma hızında, 1/10 toz bilye oranında, 4 ve 8 saat alaşımlama sürelerinde gerçekleştirilmiştir. Numunelerin hacimce yoğunluk değerleri hesaplanmış, mikroyapı görüntüleri alınmış, makro sertlik ölçümleri yapılmıştır. Aynı işlemler 550, 560, 570, 580 ve 600°C sıcaklıklarda Ar atmosferi altında yapılan sinterlemeler sonrasında da gerçekleştirilmiştir. Sinterleme işlemine bağlı olarak numune yoğunluklarında hacimce Al2O3 oranına bağlı olarak bir düşüş tespit edilmiştir. Karışım tozlardan elde edilen deney numuneleri sinterleme sonrası oksitlenmeye bağlı olarak mekanik test ve yaşlandırma süreci açısından uygunluğunu yitirmiştir. MA sonrasında elde edilen %1, 2 ve 4 Al2O3 takviyeli kompozit malzeme 520°C de 1 saat çözündürme işlemine tabi tutulmuş, su verilmiş ve 2, 4, 6, 8 ve 10 saat sürelerde 180°C de yaşlandırılmıştır. Elde edilen deney numunelerine metalografik işlemlerin ardından optik, SEM ve EDS analizleri yapılmıştır. Ayrıca karışım yöntemi ile elde edilen kompozitlerden farklı olarak MA yöntemi ile üretilmiş numunelere mikro sertlik ve çekme testleri uygulanmıştır. Bu incelemeler sonucunda sertliklerde artış gözlemlenirken, çekme testlerin değerlendirilebilir veriler elde edilememiştir. Tüm deney numuneleri incelendiğinde Al2O3 takviyeli kompozit malzeme üretilebilirliğini etkileyen en önemli faktörün oksit oluşumuna sebep olan ortamlardan kaynaklandığı söylenebilir.