Toz Metal AA 2014-SiC-B4C Kompozit/Hibrit Malzemelerinin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemiyle AA 2014 aluminyum alaşımı ve B4C-SiC seramik parçacık takviyeli hibrit metal matrisli kompozit malzemelerinin üretimi, mikroyapı ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla, SiC (%5-10-15), B4C (%5-10-15) ve B4C-SiC (%10-%10) farklı hacim oranlarında seramik parçacık takviyeli kompozit ve hibrit kompozit malzemeleri aluminyum matris yapısında üretilmiştir. Matris ve takviye toz karışımları, tek yönlü olarak 700MPa altında blok numuneler şeklinde preslenerek, Argon atmosferinde 600ºC sıcaklıkta 1 saat sinterlenmiştir. Üretimi gerçekleştirilen deney numuneleri, SEM (Taramalı Elektron Mikroskop), Optik mikroskop ve mikro sertlik (HV 0.1) ölçümleri bakımından karakterize edilmiştir. B4C ve SiC seramik parçacıklarının hacim oranın artışına bağlı olarak, aluminyum matris yapısında homojen bir dağılım sergilediği mikro yapı görüntüleri ile tespit edilmiştir. AA 2014 aluminyum alaşımına göre, artan SiC ve B4C seramik parçacık takviye oranına bağlı olarak, sertlik değerlerinin arttığı tespit edilmiştir. B4C-SiC parçacık takviyeli hibrit kompozit malzemelerinde ise, %15 B4C ve %15 SiC içeren tek seramik faz takviyesine göre nispeten mikro sertlik değeri azalmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Toz metalurjisi, Aluminyum, Hibrit kompozit, Mikroyapı, Sertlik

PDF

___

[1] Uthayakumar, M., Aravindan, S., Rajkumar, K., “Wear performance of Al–SiC–B4C hybrid composites under dry sliding conditions”, Materials and Design, 47: 456–464, 2013.
[2] Alizadeh, A., Taheri-Nassaj, E., “Mechanical properties and wear behavior of Al–2 wt.% Cu alloy composites reinforced by B4C nanoparticles and fabricated by mechanical milling and hot extrusion”, Materials Characterization, 67: 119-128, 2012.
[3] Abenojar, J., Velasco, F., Martinez, M. A., “Optimization of processing parameters for the Al + 10% B4C system obtained by mechanical alloying”, Journal of Materials Processing Technology 184: 441–446, 2007.
[4] Cunzhu, N., Jiajun, G., Junliang, L., Di, Z., “Investigation on microstructures and interface character of B4C particles reinforced 2024Al matrix composites fabricated by mechanical alloying”, Journal of Alloys and Compounds 454: 118–122, 2008
[5] Karagöz, Ş., Yamanoğlu, R., Atapek, Ş. H., “Solidification and Microstructural Characterization on Atomized Powders”, Pamukkale University Journal of Engineering Science, 15 (3): 309-316, 2009.
[6] Gökmeşe, H., Bostan, B., “Microstructural characterization and synthesis by mechanochemical method of nanoparticle Al2O3/B4C ceramic phase”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29: 2, 289-297, 2014.
[7] Gökmen, U., “Fabrication and Characterization of Hot Extruded Hybrid Composites Al 2024 Matrix Reinforced with B4C/Al2O3”, Journal of Polytechnic, 19 (4): 445-453, 2016.
[8] Bozkurt, L., “Investigation of low velocity impact behavior of hybrid stacked composite plates”, Selcuk University, Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Mechanical Engineering, Master Thesis, 2011.
[9] Motorcu, A. R., Ekici, E., “Evaluation of drilling Al/B4C composites with carbide drills”, Pamukkale University Journal of Engineering Science, 22 (4): 259-266, 2016.
[10] Gökmeşe, H., Bostan, B., “Improvements of Dry Sliding Wear Behaviour and Mechanical Properties In 2014 Al Alloy By Age-Hardening”, Scientific Research and Essays, 8:45, 2227-2234, 2013.
[11] German, Randall M., “Powder Metallurgy and Particulate Material Transactions”, 05, Prof. Dr. Suleyman SARITAS, Prof. Dr. Mehmet TURKER, Doç. Dr. Nuri DURLU, Turkish Powder Metallurgy Association Publications, Ankara, 2007.
[12] Gökmeşe, H., Bostan, B., “AA 2014 Alaşımında Presleme ve Sinterlemenin Gözenek Morfolojisi ve Mikro yapısal Özelliklere Etkileri”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 1(1): 1-8, 2013.
[13] Cebeci, H. A., “Mekanik alaşımlama yöntemi ile üretilen SiC takviyeli al kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 14-17, (2008).
[14] Dörtbölük, C., “Aluminyum matrisli kompozit malzemelerin toz metalurjisi yöntemiyle üretilmesi ve karakterizasyonu”, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak, 4-7, (2006).
[15] Mazahery, A., Shabani., M. O., “Influence of the hard coated B4C particulates on wear resistance of Al–Cu alloys”, Composites: Part B, 43: 1302–1308 (2012).
[16] Jiang, Q. C., Wang, H. Y., Ma, B. X., Wang, Y., Zhao, F., “Fabrication of B4C particulate reinforced magnesium matrix composite by powder metallurgy”, Journal of Alloys and Compounds, 386: 177–181 (2005).
[17] Topçu, I., Gülsoy, H. O., Kadıoglu, N., Güllüoğlu, A. N., “Processing and mechanical properties of B4C reinforced Al matrix composites”, Journal of Alloys and Compounds, 482: 516–521 (2009).