B4C takviyeli al2014 matrisli kompozitlerin vakumlu infiltrasyon yöntemi ile üretilmesi ve elektro erozyon işleme yöntemi ile işlenebilirliğinin deneysel araştırılması

Abstract

Metal matrisli kompozitler (MMK), metal alaşımlara kıyasla yüksek elastisite modülüne, yüksek mukavemete, yüksek tokluğa, düşük yoğunluğa ve yüksek aşınma direnci gibi üstün özelliklere sahip malzemelerdir. Bu çalışmada Al2014 matrisli ve B4C takviyeli kompozit malzemeler %0, %5 ve %10 takviye-hacim oranlarında vakumlu infiltrasyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Kompozit malzemelerin üretiminde optimum üretim parametreleri kullanılmıştır. Üretilen işparçaları geleneksel EEİ ve toz katkılı elektro erozyonla işleme (TK/EEİ) yöntemi kullanılarak işlenmiş ve sonuçlar EEİ yöntemi ile işlenmiş işparçalarının sonuçları ile kıyaslanmıştır. İşlemelerde kullanılan akım ve işparçası malzemesinin takviye-hacim oranının işparçası işleme hızı (İİH) ve elektrot aşınma hızı (EAH) üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bunun yanısıra taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak işleme sonrası meydana gelen yüzey değişimleri incelenmiştir. Ayrıca, işleme performansını etkileyen parametrelerin önem sırasını belirlemek için varyans analizi yapılmıştır. TK/EEİ yöntemi kullanılarak işlenebilirliğin daha kararlı hale geldiği, daha yüksek işleme hızı ve daha düşük elektrot aşınması elde edildiği tespit edilmiştir.

Metal matrix composites (MMK) are materials that have high elastic modulus, high strength, high toughness, low density and high wear resistance compared to metal alloys. In this study, Al2014 matrix and B4C reinforced composite materials were produced by vacuum infiltration method at 0%, 5% and 10% reinforcement ratios. Optimum production parameters were used in the production of composite materials. The produced workpieces were machined with normal EDM and Powder Mixed Electro Discharge Machining (PM/EDM) and the results were compared with the workpieces that machined with EDM method. The effect of the processing parameters such as current and reinforcement ratio on Material Removal Rate (MRR) and Tool Wear Rate (TWR) were investigated. Furthermore, surface electron microscopy (SEM) were used to investigate surface changes after machining. Moreover, variance analysis was performed to determine the parameters effecting the machining performance. By using PM/EDM method, more stable machinability, higher machining speed and lower electrode wear has been obtained.