Al-Cu-SiC ve Al-Cu-B4C kompozitlerin sıcak presleme yöntemi ile üretimi ve aşınma özelliklerinin araştırılması

Abstract

ivÖZETBu çalışmada, Al-Cu ana yapı olmak üzere, Al-%5 Cu içine hacimce %10,%20, %30 SiC ve %10, %20 B4C tozları ilave edilmiş ve toz karışımlarınınsıcak presleme davranışı incelenmiştir. Seramik tanecik katkılı kompozitler, safAl(26,2 µm), Cu(63 µm), SiC (10 µm) ve B4C(10µm) tozlarınınkarışımlarından üretilmiştir. Tozların sıcak pekiştirilmesi tek taraflı dikdörtgenkalıpta azot atmosferi altında gerçekleştirilmiştir. Al-5%Cu (ağırlıkça) bileşimiana yapı alaşımı olarak seçilmiştir. Karışımların hazırlanmasında ellekarıştırma denenmiştir. Toz karışımlarında, ortamda sıvı faz oluşumunusağlayacak sıcaklıklarda presleme yapılmıştır. Sıcaklık, ötektik sıcaklığınüzerinde seçilmiştir (548ºC). Dikdörtgen numuneler 80 bar basınçta ve 575ºCsıcaklık aralığında, 15 dakika süre ile sıcak preslenmiştir. Numuneler yaşlanmaişlemlerine tabi tutulmuş ve pin-on disk ile aşınma deneyleri yapılmıştır.Aşınma testi öncesi ve sonrası yüzey pürüzlülüğü ölçülmüştür.Yüksek sıcaklık (575ºC) ve ince Al tozu (26,2 µm) kullanımının,üretilen Al-SiC kompozitlerinde mekanik özellikleri iyileştirdiği saptanmıştır. Sonuçlar,katkı fazı oranının artmasıyla, kompozitlerin aşınma dirençlerinin arttığınıgöstermektedir.ANAHTAR KELİMELER: Toz Metalurjisi, Sıcak Presleme, Al-SiCkompozitleri, Al-B4C kompozitleri, Aşınma Direnci

vABSTRACTİn this study, Al-Cu is metal matriks composite, %10, %20, %30 SiC and %10,%20 B4C composites are added to Al-%5 Cu and their composites hot pressingbehaviour is investigated. Reinforcement composites produced from pureAl(26,2 µm), Cu(63 µm), SiC (10 µm) and B4C(10µm) powders composites.The hot condolidation of powders are carried out in a single-end rectengulardie under nitrogen atmosphere. Al-% 5 Cu composition is choosen as the metalmatrix alloy. Powders are mixed by hand mixing. In these composites, hotpressing is made by having liquid phase temperatures. Temperatures arechoosen over 548 ºC. Rectangular specimens are hot pressed for 15 minutes,at 80 bar and 575 ºC. Specimens are aged and wear tests made by pin-on-disc.Before and after wear tests, surface roughness are measured.It is found that, using high temperatures (575 ºC) and finer Al powder (26,2µm) improves the mechanical properties of the Al-SiC and B4C composites.Results show that wear resistance of the composites were increasing as theamounth of reinforcing particles were increasing.KEYWORDS: Powder Metallurgy, Hot Press, Al-SiC Composites, Al-B4CComposites, Wear Resistance