Toz metalurjisi yöntemi ile SiC takviyeli Al 2014 esaslı kompozit üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Toz Metalurjisi (TM) yöntemi ile alüminyum 2014 (Al 2014) esaslı, ağırlıkça %5, %10, %15 ve %20 silisyum karbür (SiC) takviyeli ve takviye içermeyen Al2014 metal matrisli kompozitler (MMK) üretilmiştir. Matris malzemesi olarak kullanılan Al 2014 ortalama 92,53 µm toz boyutundadır. Takviye elemanı olarak kullanılan SiC tozunun ortalama boyutu ise 16 µm?dir. Bu tozlarla hazırlanan toz karışımı, 45 dakika süreyle Turbula cihazında karıştırılmış ve tek yönden etkili preste 500 MPa basınçla sıkıştırılarak 6,35 mm x 12,7 mm x 31,75 mm boyutlarında test numuneleri üretilmiştir. Sinterleme işlemi yapılmadan önce numunlerin ilk yoğunlukları Arşimet Metodu ile belirlenmiştir. Daha sonra kompozit numuneler, 575 °C, 600 °C, 625 °C sıcaklıklarda 2 saat süreyle sinterlenmiştir. Sinterleme esnasında koruyucu gaz olarak Argon (Ar) gazı kullanılmıştır. Arşimet Metodu ile test numunelerinin sinterleme sonrası yoğunlukları tespit edilmiştir. Numunelerin bir kısmı T6 yaşlandırma işlemine tabii tutulmuştur.Yapılan çalışma neticesinde, sinterleme sıcaklığının artması ile üretilen kompozit malzemelerde yoğunluk, çapraz kırılma dayanımı, sertlik artmış bunun yanında gözeneklilik (porozite) azalmıştır. Takviye oranının artmasıyla ise; yoğunluk, gözeneklilik, sertlik artarken ve çapraz kırılma dayanımı azalmıştır.

In this study, weight percent of %0, %5, %10, %15, %20 SiC reinforcement aluminum 2014 (Al 2014) matrix composities were produced by powder metallurgy (PM) method. Al 2014 powders used as matrix materials have 92,53 µm of average particle size. SiC powders used as reinforcement material have the 16 µm of average average particle size. Prepared powder mixes had been mixed for 45 minutes by Turbula. Powders were compacted to 6,35 mm x 12,7 mm x 31,75 mm size at 500 MPa pressure by single action press. Then, the composite samples were sintered at 575 ° C, 600 ° C, 625 ° C sintering temperature for 2 hours. During sintering as a shielding gas Argon (Ar) was used. Concentrations of the test samples were determined by the method of Archimedes. Some of the samples were exposed to T6 aging process. As a result of this study; by the increase of sintering temperature transverse rupture strength, hardness, as well as porosity decreased on the produced composite materials. By the increase of the rate of reinforcement, density, porosity, hardness increased while the transverse rupture strength decreased.