Toz metalurjisi ile üretilen alüminyum matrisli kompozitlerde bor minerali ilavesinin mekanik özelliklere etkisinin deneysel tasarım yöntemleri ile incelenmesi

Abstract

Alüminyum sektörünün gelişmesiyle birlikte artık her alanda karşımıza çıkan kompozit malzemelerin kullanım alanları oldukça yaygınlaşmıştır. Alüminyum matrisli kompozit malzemelerin özelliklerini geliştirmek amacıyla mekanik özellikleri daha iyi olan çeşitli takviyeler kullanılmaktadır.Bu çalışmada; yüksek sertlik, kimyasal kararlılık ve iyi mekanik özelliklere sahip susuz bor mineralleri alüminyum metali içine ilave edilerek metal matrisli kompozit yapılar elde edilmiştir. Öğütme sayesinde boyutları küçültülen susuz bor ve alüminyum malzemelerin tozları homojen bir şekilde karıştırılarak toz metalurjisi yöntemi ile üretilmiştir. Presleme ile sıkıştırılan tozlar sonrasında sinterleme işlemine tabi tutulmuştur. Hazırlanan kompozit yapılar; özelliklerinin incelenmesi ve deneysel verilerin teorik verilerle karşılaştırılması amacıyla analiz edilmiştir. Numuneler hazırlanırken Taguchi deneysel tasarım metodundan yararlanılmıştır. Bu sayede belirli parametreler seçilerek, seçilen parametreler üzerinden deney grupları incelenmiştir. Çalışmalar sonucunda numunelerin morfolojileri SEM analizleri ile incelenmiştir. Sertlik değerleri Vickers Sertlik Testi ile ölçülmüş ve aşınma deneyleri yapılmıştır. Bu çalışma sayesinde alüminyum matrisli kompozitlerin mekanik özellikleri üzerinde susuz bor mineralinin etkisini incelemek amacıyla deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiş ve analizler sonucunda beklenen değerlerin ortaya çıktığı gözlemlenmiştir.

With the development of the aluminum industry, the usage areas of composite materials which are encountered in every field have become widespread. Various reinforcements with better mechanical properties are used to improve the properties of the aluminum matrix composite materials. In this study; waterless boron minerals having high hardness, chemical stability and good mechanical properties were added to aluminum metal and metal matrix composite structures were obtained. Thanks to grinding, the powder of waterless boron and aluminum materials whose size has been reduced has been produced by powder metallurgy by mixing them homogeneously. The squeezed powders were then sintered. Composite structures prepared; and experimental data were compared with theoretical data.The Taguchi experimental design method was used to prepare the samples. In this way, specific parameters were selected and experimental groups were examined on selected parameters. As a result of the studies, the morphologies of the samples were examined by SEM analysis. Hardness values were measured by Vickers Hardness Test and wear tests were performed.In this study, experimental studies have been carried out to investigate the effect of waterless boron mineral on the mechanical properties of aluminum composites.