Alüminyum Ana Yapıl Fonksiyonel Derecelendirilmiş Al3Ti Takviyeli Kompozitlerin Abrasif Aşınma Davranışlarının Taguchi Yaklaşımı İle İncelenmesi

Bu çalışmada alüminyum ana yapılı fonksiyonel derecelendirilmiş Al3Ti takviyeli kompozitlerin abrasif aşınma davranışlarının araştırılması amaçlanmıştır. Aşınma testleri Pin-On-Disk test yöntemi ile yapılmıştır ve testlerinde Taguchi deneysel yöntemi kullanılmıştır. Aşınma parametreleri olarak takviye oranı, matris tipi, aşındırıcı zımpara tipi, yük, yol ve hız faktörleri seçilmiş ve faktörler bört ve iki seviyeli olarak belirlenmiştir. Deney reçeteleri L16(2244) ortogonal serisine göre hazırlanmıştır. Sonuçlar artan yük, hız ve yol bağılı olarak kompozitlerin aşınma oranlarının arttığını ve matris ilave edilen Al3Ti partikülleri ile kompozitllerin aşınma miktarlarının azaldığını göstermiştir. Aşınma üzerine en etkili faktörün aşındırıcı zımpara tipinin olduğu ve onu takviye oranı faktörünün izlediği tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Abrasif aşınma, Al3Ti, Fonksiyonel derecelendirilmiş kompozit, Taguchi tekniği

PDF

___

[1] M. Rosso, “Ceramic and metal matrix composites: Routes and properties,” J. Mater. Process. Technol., vol. 175, no. 1–3, pp. 364–375, 2006.
[2] P. Sharma, D. Khanduja, and S. Sharma, “Tribological and mechanical behavior of particulate aluminum matrix composites,” J. Reinf. Plast. Compos., vol. 33, no. 23, pp. 2192–2202, 2014.
[3] S. V. Prasad and R. Asthana, “Aluminum metal-matrix composites for automotive applications: Tribological considerations,” Tribol. Lett., vol. 17, no. 3, pp. 445–453, 2004.
[4] Amitesh and V. C. Kale, “Aluminium Based Metal Matrix Composites for Aerospace Application: A Literature Review,” IOSR J. Mech. Civ. Eng., vol. 12, no. 6, pp. 2278–1684, 2015.
5] M. Toozandehjani, “Conventional and Advanced Composites in Aerospace Industry: Technologies Revisited,” Am. J. Aerosp. Eng., vol. 5, no. 1, p. 9, 2019.
[6] S. L. Pramod, S. R. Bakshi, and B. S. Murty, “Aluminum-Based Cast In Situ Composites: A Review,” J. Mater. Eng. Perform., vol. 24, no. 6, pp. 2185–2207, 2015.
[7] S. C. Tjong and Z. Y. Ma, “Microstructural and mechanical characteristics of in situ metal matrix composites,” Mater. Sci. Eng. R Reports, vol. 29, no. 3, pp. 49–113, 2000.
[8] Ross PJ. In: Taguchi techniques for quality engineering, loss function, orthogonal experiments, parameter and tolerance design. New York: McGraw-Hill Inc.; 1988.
[9] O. Savas, R. Kayikci, and S. Köksal, “Application of taguchi method to investigate the effect of some factors on in-situ formed flake structures of Al/AlB 2 composite,” Adv. Compos. Lett., vol. 21, no. 2, pp. 44–50, 2012.
[10] N. Wei et al., “Characterization and properties of intermetallic Al3Ti alloy synthesized by reactive foil sintering in vacuum,” J. Mater. Res., vol. 31, no. 17, pp. 2706–2713, 2016.
[11] Z. Lu, N. Wei, P. Li, C. Guo, and F. Jiang, “Microstructure and mechanical properties of intermetallic Al3Ti alloy with residual aluminum,” Mater. Des., vol. 110, pp. 466–474, 2016.
[12] V. Auradi and S. A. Kori, “Influence of reaction temperature for the manufacturing of Al-3Ti and Al-3B master alloys,” J. Alloys Compd., vol. 453, no. 1–2, pp. 147–156, 2008.
[13] K. Yamauchi, T. Kunimine, H. Sato, and Y. Watanabe, “Grain Refinement of Al3Ti Dispersed Aluminum Matrix Composites by Reaction Centrifugal Mixed-Powder Method,” Mater. Trans., vol. 56, no. 1, pp. 99–107, 2014.
[14] M. Hosseinpouri, S. A. Mirmonsef, and M. Soltanieh, “Production of Al-Ti Master Alloy by Aluminothermic Reduction Technique,” Can. Metall. Q., vol. 46, no. 2, pp. 139–143, 2014.
[15] C. Tijun, L. Jian, and H. Yuan, “Casting fabrication of in Al3Ti-Al composites and Their wear behaviors,” China Foundry, vol. 6, no. 4, pp. 319–327, 2009.
[16] M. Nofar, H. R. Madaah Hosseini, and N. Kolagar-Daroonkolaie, “Fabrication of high wear resistant Al/Al3Ti metal matrix composite by in situ hot press method,” Mater. Des., vol. 30, no. 2, pp. 280–286, 2009.
[17] S. El-Hadad, H. Sato, E. Miura-Fujiwara, and Y. Watanabe, “Fabrication of Al-Al3Ti/Ti3Al functionally graded materials under a centrifugal force,” Materials (Basel)., vol. 3, no. 9, pp. 4639–4656, 2010.
[18] Y. Watanabe, Q. Zhou, H. Sato, T. Fujii, and T. Inamura, “Microstructures of Al-Al3Ti functionally graded materials fabricated by centrifugal solid-particle method and centrifugal in situ method,” Jpn. J. Appl. Phys., vol. 56, no. 1, pp. 0–11, 2017.