B4C Takviyelendirilmiş Aluminyum Kompozit Malzemelerin TIG Kaynağı İle Kaynaklanabilirliğinin İncelenmesi

Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile üretilen Al6061 esaslı B4C parçacık takviyeli kompozit malzemelerin TIG kaynak tekniği ile kaynaklanabilirliği araştırılmıştır. Ön alaşımlı Al6061 (<100 μm) tozları ile ağırlıkça %10 oranında B4C (<10 μm) tozları üç boyutlu karıştırıcıda 45 dakika boyunca karıştırıldı. Karışım tozlar ilk olarak 300 MPa basınç altında soğuk olarak preslendi. Preslenen blok numuneler 550 oC sıcaklıkta 60 dakika Sinterleme işlemine tabi tutuldu. Sinterlenen blok numuneler yine aynı sıcaklıkta özel olarak tasarlanmış ekstrüzyon kalıbında 1/4 oranında ekstrüze edildi. Ekstrüze edilen kompozit malzemeler 550 oC sıcaklıkta haddelenerek 4 mm kalınlığında kompozit levhalar üretildi. Üretilen kompozit levhalara T6 yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmıştır. Üretilen kompozit levhaların TIG kaynak tekniği ile kaynaklanabilirliğini incelemek amacı ile dört farklı amper aralığında (100-130-160-190 A) kaynakları yapılmıştır. Kaynak sonrası kaynak bölgesinin mikroyapı, sertlik, kırılma enerjisi ve çekme gerilmesi değerleri analiz edilmiştir. Yüksek akım şiddetlerinde gözenekli bir kaynak bölgesi oluşmaktadır. 130 ve 160 A akım şiddetlerinde çekme dayanımı ve darbe dayanımı yüksek çıkarken düşük ve yüksek akım şiddetlerinde bu değerler düşmektedir

Anahtar Kelimeler:

Toz metalürjisi; AA6061; B4C; TIG welding

PDF

___

[1] Hull, D. ve Clyne, T.W.: An Introduction to Composite Materials, 2nd Edition, Cambridge University Press, Cambridge (2007). [2] Toptan, F. ve Kerti, I.: B4C ile takviye edilen Alüminyum matrisli kompozitlerin döküm yöntemi ile üretimi, 12. Uluslar arası Metalurji-Malzeme Kongresi, 808-812, İstanbul, Kasım-(2006). [3] Uygur, I, Saruhan, H, Aluminyum esaslı metal matris kompozit malzemelerin mekanik özellikleri Sakarya Üni. Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(1) (2004). [4] Ansary Yara A, M. Montazerianb, H. Abdizadehb, H.R. Baharvandic.. “Microstructure and Mechanical Properties of Aluminum Alloy Matrix Composite Reinforced with Nano-particle MgO”, Journal of Alloys and Compounds. 484: 400-404. (2009). [5] Topcu I, Gulsoy HO, Kadioglu N, Gulluoglu AN. Processing and mechanical properties of B4C reinforced Al matrix composites. J Alloys Compd 2009;482:516–21. [6] Baradeswaran A, Elayaperumal A. Influence of B4C on the tribological and mechanical properties of Al 7075–B4C composites. Composites: Part B 2013;54:146–52. [7] Shorowordi K.M., Laoui T., Haseeb A.S.M.A., Celis J.P., Froyen L. “Microstructure and interface characteristics of B4C, SiC and Al2O3 reinforced Al matrix composites: a comparative study” Journal of Materials Processing Technology 142 738–743, (2003). [8] Zhou, Z., Wu, G., Jiang, L., Li, R., Xu, Z., 2014, “Analysis of morphology and microstructure of B4C/2024Al composites after 7.62 mm ballistic impact”. Materials and Design 63, 658–663. [9] Abenojar, J., Velasco, F. and Martinez, MA., “Optimization of processing parameters for the Al + 10 % B4C system obtained by mechanical alloying”, Journal of Materials Processing Technology, 18, 441-446, (2007). [10] Kennedy, A. R. and Brampton, B., “The reactive wetting and incorporation of B4C particles into molten aluminum”, Scripta Materialia, 44, 1077-1082, (2001). [11] G. B. Veeresh Kumar, C. S. P. Rao, N. Selvaraj “Mechanical and Tribological Behavior of Particulate Reinforced Aluminum Metal Matrix Composites – a review”, Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, Vol. 10, No.1, pp.59-91, (2011). [12] Song, S.G., “Reinforcement shape effects on the fracture behavior and ductility of particulate-reinforced 6061 Al matrix composites”, Met. And Mat. Trans., 27A: 3307, (1996). [13] Gokmen, U., Ates, H., Karakoc, H., Cinici, H., “Investigation of the Joinability of B4C Reinforced Alumix 231 Based Composite by Using TIG Welding Techniques”, Euro PM2012 - PM Secondary and Finishing,İsviçre, (2012). [14] Uluköy, A., Onar, V., kaplan, Y., “SiC Takviyeli Alüminyum Matrisli Kompozit Malzemenin Farklı Kaynak Akımları Ve Türlerinde Oluşan Mikroyapı Ve Sertlik Özelliklerinin Analizi” Pamukkale Univ Muh Bilim Derg, 21(8), 365-370, (2015).