Yeni bir yaklaşımla partikül takviyeli fonksiyonel derecelendirilmiş hibrit özellikli tabakalı kompozit üretimi ve sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilmesinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, fonksiyonel derecelendirilmiş kompozit üretiminin gerçekleştirilmesi için, günümüzde zırh malzemesi olarak tercih edilen Al 7039 alaşımlı matris fazı kullanılmıştır. Başlangıçta, matris malzemesinin üretim aşamaları incelenmiş ve döküm yöntemi ile yeniden üretimi için gerekli parametreler belirlenmiştir. Aynı parametreler kullanılarak ortalama boyutu 3-10 µm olan SiC, Al2O3 ve B4C partikülleri karıştırma döküm yöntemi ile Al 7039 alaşımı matrise farklı hacim oranlarında takviye edilmiştir. Farklı oranlarda, farklı partiküller takviye edilerek üretilen üç levha, yüzey temizleme işlemlerinden sonra özel olarak hazırlanmış kalıp içine yerleştirilerek, yaklaşık olarak %20 sıvı, %80 katı kıvama gelene kadar fırın içerisinde bekletilmiştir. Kalıp içerisinde ısıtılmış kompozit malzemelere basınç uygulandıktan sonra, farklı aşamalarda soğutma işlemi yapılmıştır. Tabakalı hale gelen kompozit levhaya önceden belirlenmiş parametrelerde sıcak dövme ve ısıl işlem uygulanarak, üretim tamamlanmıştır. Üretilen hibrit özellikli fonksiyonel derecelenmiş tabakalı kompozit, kendi aralarında sürtünme karıştırma kaynağı ile birleştirilerek kaynak edilebilirliği incelenmiştir. Gerekli deneyler sonrasında veriler kıyaslanarak yorumlanmıştır.

In this study, Al 7039 alloy matrix phase, which is preferred as an armor material, has been used to perform functional graduated composite production. Initially, the production stages of the matrix material were examined and the parameters required for reproduction by the casting method were determined. Using the same parameters, SiC, Al2O3 and B4C particles with an average size of 3-10 µm were reinforced at different volume ratios to the Al 7039 alloy matrix by stir casting method. Three plates, which were produced by reinforcing different particles in different proportions, were placed in the specially prepared mold after the surface cleaning processes and kept in the oven until they reached approximately 20 % liquid and 80% solid consistency. After pressure was applied to the heated composite materials in the mold, cooling was carried out at different stages. The production was completed by applying hot forging and heat treatment to the composite sheet which has become stratified. Produced hybrid characterized layer composite by joining with friction stir welding with each other, weld ability was investigation. After the necessary experiments, the data were interpreted and compared.