Döküm yöntemi ile alüminyum esaslı sic takviyeli kompozitlerin üretimi

Abstract

Döküm yöntemi ile alüminyum esaslı Silisyum Karbür takviyeli kompozit üretimi alüminyumun mekanik özelliklerini iyileştirmek için yapılmıştır. Genellikle toz metalurjisi gibi yöntemlerle üretilen metal matrisli kompozitler sanayideki artan hacim düşünülerek daha seri ve ekonomik olarak üretilmesi için bu tez çalışmasında üretim yöntemi olarak kuma döküm yöntemi seçilmiştir.(SiC) sanayi şartları altında üretilen en sert malzemelerden biridir. Yüksek sertliğini silisyum ve karbür arasında oluşan kovalent bağ sağlar. Elmasa yakın sertliği ile endüstride aşındırıcı olarak (talaşlı imalat takım uçlarında ve zımparalama elemanlarında) kullanılır. SiC yüksek ısıl dayanıma (1800ºC kadar) yüksek korozyon dayanımına ve düşük özgül yoğunluğa sahiptir. Bu mükemmele yakın özellikleri ile aynı zamanda rulmanlarda ve kaymalı yataklarda destek elamanı olarak kullanılan üstün özelliklere sahip seramiklerdendir.Alüminyumun, ağırlığına kıyasla yüksek mukavemeti endüstride birçok alanda kullanılan bir mühendislik malzemesi olmasını sağlamıştır. Alüminyum alaşımlarının dayanım özelliğinin yanı sıra talaşlı imalat ve diğer metotlar ile kolayca şekillendirilebilmesi; inşaat, havacılık, otomotiv ve ambalajlama sektörlerinde kullanılan vazgeçilmez malzemelerden biri haline getirmiştir. Alüminyum alaşımlarını kullanımının büyük bir bölümü taşıtların üretimine aittir. Alüminyum alaşımlarının tüm bu avantajlarına rağmen, aynı sektörlerde kullanılan diğer metal malzemeler göz önüne alındığında aşınma direnci ve korozyon dayanımı düşüktür. Alüminyum alaşımlarının bahsi geçen bu dezavantajı, bu çalışmanın çözüm arayışına girdiği en büyük sorunlarından biridir. Vazgeçilmez mühendislik malzemelerinden olan alüminyum, SiC gibi çok sert bir malzeme takviyesiyle oluşturulan kompozit ile Etial145 alaşımın aşınma direncinin ve diğer mekanik özelliklerinin attırılması hedeflenmiştir. Oluşturulan bu kompozit, alüminyum gibi hafif ve dayanıklı bir malzemenin aşınmaya maruz kalacağı koşullar altında kullanımı arttıracak, sürekli olarak CO₂ emisyonunun ve ulaşım masraflarının azaltılması için mesai sarf eden havacılık ve otomotiv sektörü için yeni fırsatlar sunacaktır.

Aluminum SiC composite production by casting method is made to improve the mechanical properties of aluminum. This composite is produced by methods such as powder metallurgy. This is an appropriate approach considering traditional methods. In this thesis, the production method has been changed for the production of series and economic by approach of industrial production.SiC is one of the hardest materials produced under industrial conditions. This hardness happen provides the covalent bond formed between silicon and carbide. Material is nearly hardness of diamond which used as an abrasive in the industry(machining tools and sanding elements). SiC has high corrosion resistance with high corrosion resistance and low specific density. It is also one of the outstanding non-oxide ceramics used in bearings and sliding bearings.The high strength of aluminum compared to its weight has made it an engineering material used in many fields in the industry. It can be shaped easily with aluminum as well as machining and other methods; Construction has become one of the indispensable materials used in aviation, automotive and packaging sectors. 24% of the use of aluminum belongs to the production of vehicles. Despite all these advantages of aluminum, other metal materials used in the same sectors, considering the wear resistance and corrosion resistance is low. This disadvantage of aluminum is one of the biggest problems of this thesis. It is aimed to increase wear resistance and other mechanical properties with a composite which will be produced with very hard material support such as aluminum, SiC which is one of the indispensable engineering materials. This composite to be created will increase utilization under conditions where a lightweight and durable material such as aluminum will be subject to wear, and will continuously offer new opportunities for the aerospace and automotive industry to reduce CO₂ emissions and transportation costs.