Fonksiyonel Derecelendirilmiş Fleyk-Al3Ti/Al Kompozitlerin Üretimi ve Özelliklerinin Araştırılması

Yapılan bu çalışmada fonksiyonel derecelendirilmiş fleyk-Al3Ti takviyel, kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ticari Al-Ti master alaşımları kullanılarak Fleyk Al3Ti yapıları in-situ tekniği ile sıvı alüminyum içerisinde kendiliğinden oluşturmuştur. Kompozitlerin fonksiyonel olarak derecelendirilmesi ve nihai şekillerin verilmesi için savurma döküm tekniğinden faydalanılmıştır. Sonuçlar üretilen kompozitlerin Al3Ti partikülleri ile güçlendirilmiş ve güçlendirilmemiş iki farklı bölgeye sahip olduğu göstermiştir. Güçlendirilmiş bölgelerde takviye oranı yaklaşık ağırlıkça %20 iken, güçlenilmemiş bölgelerde neredeyse sıfır olduğu tespit edilmiştir. Matris içerine ilave edilen Al3Ti fazı ile kompozitlerin sertlik değerlerinde önemli bir artış gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler:

Metal Matrisli Kompozitler, Al3Ti, Fonksiyonel Derecelendirilmiş Kompozitler

PDF

___

[1] Rosso M. Ceramic and metal matrix composites: Routes and properties. J. Mater. Process. Technol. 2006;175:364–375.
[2] Sharma P, Khanduja D, Sharma S. Tribological and mechanical behavior of particulate aluminum matrix composites. J. Reinf. Plast. Compos. 2014;33:2192–2202.
[3] Prasad S V., Asthana R. Aluminum metal-matrix composites for automotive applications: Tribological considerations. Tribol. Lett. 2004;17:445–453.
[4] Amitesh, Kale VC. Aluminium Based Metal Matrix Composites for Aerospace Application: A Literature Review. IOSR J. Mech. Civ. Eng. [Internet]. 2015;12:2278–1684. Available from: www.iosrjournals.org.
[5] Toozandehjani M. Conventional and Advanced Composites in Aerospace Industry: Technologies Revisited. Am. J. Aerosp. Eng. 2019;5:9.
[6] Naebe M, Shirvanimoghaddam K. Functionally graded materials: A review of fabrication and properties. Appl. Mater. Today [Internet]. 2016;5:223–245. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.apmt.2016.10.001.
[7] Singh R, Bhavar V, Kattire P, et al. A Review on Functionally Gradient Materials (FGMs) and Their Applications. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2017;229:0–9.
[8] Rajan TPD, Pai BC. Processing of Functionally Graded Aluminium Matrix Composites by Centrifugal Casting Technique. Mater. Sci. Forum. 2011;690:157–161.
[9] Watanabe Y, Zhou Q, Sato H, et al. Microstructures of Al-Al3Ti functionally graded materials fabricated by centrifugal solid-particle method and centrifugal in situ method. Jpn. J. Appl. Phys. 2017;56:0–11.
[10] Niu L Bin, Zhang JM, Yang XL. In-situ synthesis of Al 3Ti particles reinforced Al-based composite coating. Trans. Nonferrous Met. Soc. China (English Ed. [Internet]. 2012;22:1387–1392. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/S1003-6326(11)61330-7.
[11] Radhika N, Raghu R. Effect of Centrifugal Speed in Abrasive Wear Behavior of Al-Si5Cu3/SiC Functionally Graded Composite Fabricated by Centrifugal Casting. Trans. Indian Inst. Met. 2018;71:715–726.
[12] Wei N, Han X, Zhang X, et al. Characterization and properties of intermetallic Al3Ti alloy synthesized by reactive foil sintering in vacuum. J. Mater. Res. 2016;31:2706–2713.
[13] Lu Z, Wei N, Li P, et al. Microstructure and mechanical properties of intermetallic Al3Ti alloy with residual aluminum. Mater. Des. [Internet]. 2016;110:466–474. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2016.08.025.
[14] Auradi V, Kori SA. Influence of reaction temperature for the manufacturing of Al-3Ti and Al-3B master alloys. J. Alloys Compd. 2008;453:147–156.
[15] Yamauchi K, Kunimine T, Sato H, et al. Grain Refinement of Al3Ti Dispersed Aluminum Matrix Composites by Reaction Centrifugal Mixed-Powder Method. Mater. Trans. 2014;56:99–107.
[16] Hosseinpouri M, Mirmonsef SA, Soltanieh M. Production of Al-Ti Master Alloy by Aluminothermic Reduction Technique. Can. Metall. Q. 2014;46:139–143.
[17] El-Hadad S, Sato H, Miura-Fujiwara E, et al. Fabrication of Al-Al3Ti/Ti3Al functionally graded materials under a centrifugal force. Materials (Basel). 2010;3:4639–4656.
[18] Tijun C, Jian L, Yuan H. Casting fabrication of in Al3Ti-Al composites and Their wear behaviors. China Foundry. 2009;6:319–327.
[19] Watanabe Y, Yamanaka N, Fukui Y. Wear Behavior of Al-Al 3 Ti Composite Manufactured by a Centrifugal Method. 1999;30:3253–3261.
[20] Rzychoń T, Dybowski B. The Influence of Aluminum on the Microstructure and Hardness of Mg-5Si-7Sn Alloy. Arch. Metall. Mater. 2016;61:425–432.
[21] Richert M. Aluminium alloy matrix - Al 3 Ti particles reinforced composite extruded in semi-solid state. 7:224–227.