Soğuk izostatik presleme ile üretilen Al-SiCp metal matrisli kompozitlerde faktör etkileşimlerinin mekanik özelliklere etkisi ve karakterizasyon çalışmaları
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2014
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada; takviye oranı, matris toz boyutu ve takviye partikül boyutu faktörleri ile bu faktörlerin etkileşimlerinin, soğuk isostatik presleme yöntemiyle (CIP) üretilen Al/SiCp metal matrisli kompozit malzemelerin mikro yapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri deneysel ve istatistiksel olarak incelenmiştir. Üretim yöntemi olarak soğuk izostatik presleme (250MPa) ve deney tasarımında ise central composite design (CCD) metodu kullanılmıştır. CCD metodu, fazla sayıda değişken içeren çalışmalarda deney sayısını azaltmakta çok faydalı olmaktadır. Ayrıca, incelenen faktörlerin ana etkilerini ve birbirleriyle olan etkileşimlerinin sistem üzerindeki etkisini belirlemede de kullanılmaktadır. CCD metoduna göre Al/SiCp kompozitlerinin matris toz boyutları; 20, 32, 53, 75, 90om, takviye partikül boyutları; 20, 32, 53, 75, 90om ve takviye oranları %1.59, 5, 10, 15, 18.41 olarak tasarlanmıştır. Çalışmada, başlangıç alüminyum tozu ve silisyum karbür tozlarının toz boyut analizi, optik mikroskop (OP), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve X-Işını kırınımı (XRD) analizleri yapılmıştır. Üretilen kompozit malzemelere ise, yoğunluk ölçümü, sertlik ölçümü, üç nokta eğme deneyi, adhesiv aşınma testi ve karekterizasyon çalışmaları için yine SEM, XPS ve XRD analizleri yapılmıştır. MMK malzemelerde, eğme ve aşınma davranışı üzerinde en etkili faktör takviye oranı olmuştur. Takviye oranı arttıkça takviye partiküllerinin kümelenmesine bağlı olarak Al/SiCp kompozitlerinin eğme dayanımları azalmış, aşınma dayanımları ise artmıştır. Mikro yapı incelemeleri sonunda üretilen numunelerin Ms/Rs {600} 1 olduğu deneylerde gözeneklilik ve/veya kümelenmenin daha az olduğu ve takviye parçacıkların matris içerisinde homojen dağıldığı görülmüştür. Bu durumda mekanik özelliklerin de iyileşdiği; aşınma kayıplarının azaldığı, eğme dayanımının arttığı gözlemlenmiştir. Fakat bu oranı oluşturan matris ve takviye boyutları arttıkça bu ilişki değişmektedir. Çünkü takviye partiküllerinin boyutlarının fazla artması, sıkıştırma esnasında partiküllerin kırılmasına sebep olmuştur. Kırılan partiküller kendi aralarında kümelenmiş ve etraflarında gözeneklilik oluşturmuştur. Ms/Rs > 1 olduğu durumlarda ise SiC partiküllerin matris patikülleri arasına giremediği için takviye fazının daha çok kümenlendiği görülmüştür.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Metal matrisli kompozitler, CIP, CCD, faktörler arası etkileşim, eğme dayanımı, aşınma., Metal matrix composites, CIP, CCD, interactions between factors, flexural strength, wear., Makina Mühendisliği A.B.D.
