Toz Metalurjisi Yyöntemiyle Al2O3, SiC ve B4C Takviyeli Al Matrisli Kokpozit Üretiminde Mekanik Alaşımlama Süresinin Kompozit Özelliklerine Etkisi


Tezin Türü: Doktora

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

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Hasan Karabulut

Danışman: RAMAZAN ÇITAK

Özet:

Kompozit malzemeler ağırlık, dayanım, korozyon ve aşınma direnci gibi pek çok özellikleri bakımından büyük avantaj sağlayan malzemelerdir. Metal matrisli kompozitler (MMK) kompozit malzemelerin bir grubudur. MMK' ler farklı yöntemlerle üretilebilmektedir. Bunlardan birisi de toz metalurjisi ve mekanik alaşımlama yöntemidir. Bu çalışmada, karıştırma ve mekanik alaşımlama yöntemiyle kompozit malzeme üretildi ve özellikleri incelendi. Matris malzemesi olarak alüminyum, takviye elemanı olarak ise ağırlıkça % 10 oranında ayrı ayrı alümina, borkarbür ve silisyumkarbür parçacıkları harmanlanarak, turbula cihazında bir saat karıştırma ve farklı sürelerde mekanik alaşımlama işlemleri uygulandı. Sinterleme işleminden önce tozların boyutları belirlendi ve tozlar üzerinde XRD, SEM ve EDS analizleri uygulandı. Karakterize edilen tozlar 700 MPa basınç altında tek yönlü preslenerek blok haline getirildi. Blok numuneler 600 °C sıcaklıkta akan argon atmosferinde bir saat süreyle sinterlendi. Üretilen kompozitlerin mikroyapıları optik ve elektron mikroskobu ile incelendi. Sertlikleri, çapraz kırılma dayanımları ve farklı yükler altında aşınma dirençleri belirlendi. Kırık yüzeyler ve aşınma yüzeyleri mikroskop ile incelendi. Mekanik alaşımlama süresi arttıkça toz boyutunda düşme görülürken, herhangi bir reaktif alaşımlamanın oluşmadığı tespit edildi. Mekanik alaşımlama süresine bağlı olarak kompozitin sertliğinde bir artış, aşınma direncinde önce bir artış, uzun süreler de ise azalma tespit edildi. Alümina takviyeli kompozitler en yüksek çapraz kırılma dayanımı gösterirken, borkarbür takviyeli kompozitlerin en yüksek aşınma direncine sahip olduğu belirlendi.