Hafif Metal Ana Fazlı Kompozit Malzeme Üretim Sisteminin Tasarım, İmalat Ve Performansının İncelenmesi

Bu çalışmada, ergimiş metal karıştırma tekniği ile hafif metal esaslı parçacık takviyeli kompozit malzeme üretimine yönelik bir üretim ünitesi tasarlanmış, imal edilmiş ve başarımı ile ilgili deneyler gerçekleştirilmiştir. Ünitenin başarım testlerinde, anafaz malzemesini ergitme ve kompozit malzeme üretiminde homojen parçacık dağılımının elde edilmesiyle ilgili karakteristikleri incelenmiştir. Bu amaçla; bir adet takviyesiz AA 6060 alaşım malzemesi ve iki adet SiC parçacık takviyeli AA 6060 alaşımlı kompozit malzeme imal edilmiştir. İmal edilen kompozitlerin hacimce SiC takviye oranı % 7 ve % 10’dur. Ünitenin başarım testleri doğrultusunda, üretilen numunelerin mikroyapı, yoğunluk ve sertlik özellikleri incelenmiştir. Mikroyapı incelemelerinde kompozit numunelerde takviye fazının kısmen homojen dağılım sergilediği görülmüştür. Yapılan sertlik ölçümleri hacimce % 10 SiC içeren metal ana fazlı kompozitin en yüksek sertliğe sahip olduğunu göstermiştir. Yoğunluk ölçümleri, SiC takviyeli kompozitin takviye hacim oranı arttıkça malzemenin yoğunluğunun ve gözenek miktarının arttığını göstermiştir.

Anahtar Kelimeler:

Kompozit malzemeler, Metal ana fazlı kompozit, Karıştırmalı döküm tekniği, Mikroyapı, Mekanik özellikler

PDF

___

1. Chaudhury, S. K., Singh, A. K., Sivaramakrishnan, C. S., and Panigrahi, S. C., Wear and friction behavior of spray formed and stir cast Al–2Mg–11TiO2 composites, Wear, 258 (5–6): 759–767 (2005).
2. Çiftçi, İ., Alüminyum Esaslı Kompozitlerde Takviye Oranı ve Boyutunun Mekanik Özellikler ve İşlenebilirlik Üzerine Etkisinin Araştırılması, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2003).
3. James, S. J., Venkatesan, K., Kuppan, P., and Ramanujam, R., Comparative Study of Composites Reinforced With SiC and TiB2, Procedia Engineering, 971012–1017 (2014).
4. Pul, M. and Şeker, u., Vakumlu İnfiltrasyon Yöntemiyle Üretilen Al-Mgo Kompozitlerin Tornalanmak Suretiyle İşlenmesinde Farklı Kesici Takımların Aşınma Davranışlarının Değerlendirilmesi, SigmaJournal Of Engineering And Natural Sciences, 28 (3): 179–187 (2014).
5. Kumar, A., Lal, S., and Kumar, S., Fabrication and characterization of A359/Al2O3 metal matrix composite using electromagnetic stir casting method, Journal Of Materials Research And Technology, 2 (3): 250–254 (2013).
6. Bains, P. S., Sidhu, S. S., and Payal, H. S., Fabrication and Machining of Metal Matrix Composites: A Review, Materials And Manufacturing Processes, 31 (5): 553–573 (2016).
7. Ragab, K. A., Abdel-Karim, R., Farag, S., El-Raghy, S. M., and Ahmed, H. A., Influence of SiC, SiO2 and graphite on corrosive wear of bronze composites subjected to acid rain, Tribology International, 43 (3): 594–601 (2010).
8. Nishida, Y., Introduction to Metal Matrix Composites: Fabrication and Recycling, Springer Science & Business Media, 212 (2013).
9. Suresh, S., Fundamentals of Metal-Matrix Composites, Elsevier, 353 (2013).
10. Sur, G., Karma Takviyeli Alüminyum Matrisli Kompozitlerin Üretimi, Mekanik Özellikler ve İşlenebilirliklerinin İncelenmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesiİ Fen Bilimler Enstitüsü, Ankara, (2008).
11. Hashim, J., Looney, L., and Hashmi, M. S. J., Metal matrix composites: production by the stir casting method, Journal Of Materials Processing Technology, 92–931–7 (1999).
12. Seo, Y.-H. and Kang, C.-G., The effect of applied pressure on particle-dispersion characteristics and mechanical properties in melt-stirring squeeze-cast SiCp/Al composites, Journal Of Materials Processing Technology, 55 (3): 370–379 (1995).
13. Yue, T. M. and Chadwick, G. A., Squeeze casting of light alloys and their composites, Journal Of Materials Processing Technology, 58 (2): 302–307 (1996).
14. Dhanashekar, M. and Kumar, V. S. S., Squeeze Casting of Aluminium Metal Matrix Composites-An Overview, Procedia Engineering, 97412–420 (2014).
15. singh, M., Rana, R. S., Purohit, R., and sahu, krishnkant, Development and Analysis of Al-Matrix Nano Composites Fabricated by Ultrasonic Assisted Squeeze Casting Process, Materials Today: Proceedings, 2 (4): 3697–3703 (2015).
16. Kayabaşı, İsmail, Metal matrisli kompozit malzeme üretim sistemi imalatı ve performansının incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, (2016).
17. Sahin, Y., "Preparation and some properties of SiC particle reinforced aluminium alloy composites, & Materials Design, 24 (8): 671–679 (2003).
18. Bharath, V., Nagaral, M., Auradi, V., and Kori, S. A., Preparation of 6061Al-Al2O3 MMC’s by Stir Casting and Evaluation of Mechanical and Wear Properties, Procedia Materials Science, 61658–1667 (2014).
19. Balasubramanian, I. and Maheswaran, R., Effect of inclusion of SiC particulates on the mechanical resistance behaviour of stir-cast AA6063/SiC composites, Materials & Design (1980-2015), 65 (Supplement C): 511–520 (2015).
20. Singla, M., Dwivedi, D. D., Singh, L., and Chawla, V., Development of Aluminium Based Silicon Carbide Particulate Metal Matrix Composite, Journal Of Minerals And Materials Characterization And Engineering, 08 (06): 455 (2009).