TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİYLE ÜRETİLMİŞ B4C TAKVİYELİ ÖNALAŞIMLI AL KOMPOZİTLERİN ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE SİNTERLEME YÖNTEMLERİNİN ETKİSİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Seher İrem Aydoğan

Danışman: Melika Özer

Özet:

Bu çalışmada B4C parçacık takviyeli Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg matrisli kompozit malzeme üretiminde, geleneksel, mikrodalga ve spark plazma sinterleme yöntemlerinin mikroyapıya, yoğunluk değerlerine, çapraz kırılma dayanımı ve sertlik sonuçlarına etkisi incelenmiştir. Soğuk-pres numuneler 620 MPa basınç uygulanarak tek yönlü presleme tekniğiyle üretilmiştir. 555, 580 ve 605°C sıcaklıklarda geleneksel sinterleme ve mikrodalga sinterleme gerçekleştirilmiştir. Sinterleme sıcaklığında bekleme süreleri ise geleneksel sinterleme için 60 dk., mikrodalga sinterleme için beklemeden (0 dk.), 15, 30, 45 ve 60 dk. olarak uygulanmıştır. Spark plazma sinterlemede ise 50 MPa presleme basıncı, 450°C sinterleme sıcaklığı ve 5 dk. bekleme süresi parametreleri kullanılmıştır. Mikroyapı analizlerinde optik ve taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Yoğunluk ölçümü ASTM-B962-08 standardına göre yapılmıştır. Sertlik değerleri Brinell sertlik metoduna göre ölçülmüştür. Çapraz kırılma testleri ASTM-B528-16 standardına uygun yapılmıştır. Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg tozlara diferansiyel termal analiz testi uygulanmıştır. X-ışını kırınımı analizi ile Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg numunesi mikroyapısında bulunan element ve bileşikler belirlenmiştir. Al-15Si-2,5Cu-0,5Mg tozlarından üretilen numunenin mikroyapısında elementel-Al, esas alaşım (Al-Si-Cu-Mg), birincil-Si ve θ(CuAl2), β(Mg2Si), γ(Al2CuMg) ikincil fazları belirlenmiştir. Artan parçacık takviye oranıyla gözenek miktarında artış gözlenmiştir. Geleneksel ve mikrodalga sinterleme yöntemlerinde optimum sinterleme sıcaklığı 555°C olarak belirlenmiştir. Spark plazma sinterlemeyle üretilen numunelerde %96’nın üzerinde yoğunluk elde edilmiştir. Sertlik ve çapraz kırılma dayanım sonuçlarına göre mikrodalga sinterlemede optimum değerleri sinterleme sıcaklığında beklenilmeden üretilen numuneler vermiştir.