Tensile properties of extruded $SiC_{(P)}$ /Al-2124 bulk functionally graded materials

Fonksiyonel kademeli değişken malzemeler yeni bir kompozit malzeme türüdür. Bu malzemeler, bir makine parçasının belirli bölgelerinde istenilen bir özelliği elde etmek için dizayn edilmiş olup, malzemenin kimyasal birleşimi, mikroyapısı ya süreklilik arz edecek şekilde yada kademeli olarak makine parçasının bir bölgesinden diğer bir bölgesine doğru değişmesi söz konusudur. Bu çalışmada kullanılan fonksiyonel değişken malzemeler, birbiri içinde dairesel kademeli bir forma sahip olup $SiC_{(P)}$/Al-2l24 kompozit sistemi esasına göre 400°C 'de sıcak ekstrüzyon ile üretilmişlerdir. Üretilen fonksiyonel değişken malzemelerin dış yüzeyi, Al-2124 matrix içine SiC parçacıklarının takviye edilmesinden dolayı oldukça sert, göbek kısmı ise takviyesiz Al-2124 alaşımından dolayı oldukça tok bir özellik gösterir. Bu çalışmada bu malzemelerin çekme mukavemeti özellikleri incelenmiştir. Elde edilen deneysel sonuçlar, teorik olarak geliştirilen formüllere göre hesaplanarak elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak, geleneksel kompozit malzemeler ile karşılaştırıldığında, fonksiyonel değişken malzemelerin sünekliğinin artmış olduğu fakat hafifçe % 0.2 akma ve çekme mukavemetlerinde azalmanın mevcut olduğu tespit edilmiştir.

Functionally graded materials (FGMs) are a new kind of composite materials whose composition and microstructure varied continuously or stepwise from place to place in ways designed to provide it with the necessary properties at the specific regions of the components. Bulk FGMs with radial graded cores based on the $SiC_{(P)}$/Al-2124 composite system fabricated by hot extrusion at 450 °C have high surface hardness because of the SiC particulate reinforced Al-2124 matrix annulus combined with high interior toughness due to the introduction of an unreinforced Al-2124 alloy centra! core. The tensile properties of bulk FGMs were elucidated in this study. The calculated and experimentally tensile results were compared. The results show that FGMs exhibit improved ductility but slightly lower 0.2% yield and tensile strength with respect to their conventional composite counterparts.