Mechanical properties of seramic particulate reinforced Al-Si based metal matrix composite materials fabricated by squeeze casting
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
ÖZET Gelişen teknoloji, malzeme biliminde de yeni uygulamaların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Şüphesiz bunda mevcut malzemelerin geliştirilmeleri yanı sıra, malzemelerin teknolojik yapılara uygun alaşımlar halinde kullanılmasının büyük katkısı olmaktadır. Kompozitler, otomotivden havacılığa, denizcilik sanayiinden sağlık sektörüne kadar birçok uygulamada yer almaktadır. Öte yandan uzay, havacılık ve otomotiv endüstrisindeki gelişmeler geleneksel malzemelerin performanslarını zorlamaktadır. Bu nedenle kompozitlere geleceğin malzemeleri gözüyle bakılmaktadır. Gelişen bu farklı teknolojilerdeki uygulamalara cevap verebilecek ve aynı zamanda üretim maliyetinden kaynaklanan sınırlamaları ortadan kaldırmak araştırmacılar için önemli bir amaçtır. Bu amaca hizmet edecek önemli parametreler kompozitlerin döküm yönteminin seçimi ve geliştirilmesi ile şekillendirilme kabiliyetleridir. Al Si7 Mg2 alaşımlı metal matriks ve ağırlıkça % 5, 10, 15 oranlarında ve 30-60 um boyut aralığında partikül silisyum karbür (SiC) kullanılarak kompozit malzeme üretilmiştir. Üretim yöntemi olarak gravite döküm ve sıkıştırma döküm yöntemleri kullanılmıştır. Ayrıca sıkıştırma döküm sonrası üretilen kompozit malzemelerin bir bölümü 400 °C'de 1 saat bekletilerek dövülmüştür. Farklı üretim yöntemlerine ve farklı takviye oranlarına sahip malzemelerin yoğunluk, sertlik, çekme mukavemeti, darbe dayanımı ve mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Sıkıştırma döküm sonrası üretilen kompozitlerin çekme mukavemeti ve sertliklerinde önemli artışlar elde edilebilmektedir. Kompozitin basınç altında olması ve hızlı soğumanın söz konusu olduğu bu yöntemde gravite döküme göre daha ince taneli yapı elde edilmektedir. Bu yöntemin mekanik özelliklerin geliştirilmesinde en önemli etken, takviye-matriks arasındaki bağın dayanımının artmasıdır. Özellikle gravite döküm sonrası arayüzeylerde oluşan makro boşluklar sıkıştırma döküm sonrası oldukça azalmıştır. Ayrıca arayüzey-takviye ve arayüzey- matriks arasında oluşması muhtemel mikro boşlukların meydana gelmesi sıkıştırma döküm yöntemi ile engellenebilmektedir. Ayrıca sert ve kırılgan yapılar sıkıştırma döküm sonrasında azalma gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Kompozit, sıkıştırma döküm, metal matriks, silisyum karbür, partikül ABSTRACT Advanced technology causes new applications to be developed in the materials science. It is also noticed that technological structure of materials became available from alloying point. Composites are widely used in automotive, aerospace, naval and medical industries. Development in the aerospace and automotive industries have influenced and forced traditional materials performance. For this reason, it can be said that composites are the materials of the future. To overcome problems in the different advanced technological applications and restrictions in the production cost are the main aims of researches. Therefore important parameters in composites are to select and improve proper casting method, and forming possibility. Al Si7 Mg2 aluminum alloy has been employed as a metal matrix, between the dimensions of 30-60 ym particulate silicon carbide (SiC) were used as reinforcement with % wt 5,10,15. AMCs have been fabricated by gravity and squeeze casting processes. After squeeze casting some composites are heated up to 400 °C and kept for one hour at this temperature and then these samples have been forged. Different production methods and various reinforcement rates were investigated from density, hardness, tensile stress, impact strength (charpy) and microstructures points. Composites produced by squeeze casting method showed significant increase in tensile stress and hardness. Compare to gravity casting, grain size in composites under pressure and high cooling rate were small. The main factor to develop the mechanical properties of this casting method is to increase strength between reinforcement are matrix bond. Especially macrospace after gravity casting almost decreased after squeeze casting. Also possible porosity between interface-reinforcement and interface-matrix can be prevented by squeeze casting method. It has been observed that hard brittle intermetallic structure percentage decreased at squeeze casting. Key Words: Composite, squeeze casting, metal matrix, silicon carbide, particle. Xll
Collections