Sürtünme karıştırma prosesi kullanılarak yüzeyine AL2O3 partikül takviye edilen AA7075-T651 alüminyum alaşımının mikro yapı ve aşınma özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, sürtünme karıştırma prosesi (SKP) yardımıyla AA7075-T651 alüminyumalaşımının yüzeyi Al2O3 partikülleri takviye edilerek kompozit esaslı bir yüzey tabakasıelde edilmiştir. Gerçekleştirilen SKP işlemi, Al2O3 parçacıkları ile 4 farklı oranda (%10,%20, %30 ve %40), bir, iki ve üç paso proses edilerek uygulanmıştır. Sürtünme karıştırmaprosesinde takım devir sayısı 800 dev/dk, takım ilerleme hızı 45 mm/dk olarakuygulanmıştır. AA7075-T651 alüminyum alaşımı yüzeyinde oluşturulan kompozit yapınınmikro yapı ve mekanik özellikleri ile aşınma davranışı incelenmiştir. Aşınma deneyleri 5 Nyük altında ball-on-disk düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Aşınma deneyleri sonrasındaaşınmış bölgeler optik ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılarak incelenipoluşan aşınma oranları optik profilometre ile ölçülmüştür. AA7075-T651 alüminyumalaşım malzemesinin yüzeyinde uygulanan SKP ile kompozit bir bölgenin oluştuğugörülmüştür. SKP'de seçilen takım geometrisi ve parametrelere göre elde edilen yapının,özellikle birinci pasoda oldukça heterojen yapıda olmasına rağmen ikinci ve üçüncüpasoda nispeten daha homojen yapıda oluştuğu tespit edilmiştir. Gerçekleştirilenincelemeler sonucunda, SKP ile %40 oranında takviye edilen yüzeyin aşınma direncininana malzemenin aşınma direncine göre yaklaşık 4 kat arttığı tespit dilmiştir.

In this study, wear and mechanical properties of AA7075-T651 alumınum alloysreinforced with alumina particles procuded using friction stir processing (FSP) wereinvestigated. During the experiments, four different ratios (10%, 20%, 30% and %40) ofAl2O3 reinforcing particles were used and they were applied by 1, 2 and 3 passes. Asimportant parameters, travel and rotation speeds of 45 mm/min and 800 rpm were used,respectively. This study aimed at exploring the wear and microstructure behaviour ofsurface composite. Wear experiments on the ball-on-disc geometry were carried out underthe 5 N load. After the wear test, the worn zones were investigated by Scanning electronmicroscopy and the wear rate was evaluated by optical profilometer. The result revealedthat a composite zone was composed by applying friction stir processing (FSP) onAA7075-T651 alumınum alloy. In AA7075-T651 alumınum alloys that was reinforcedwith alumina particles, a considerable amount of improvement in the physical andmechanical properties of the alloy could be obtained. Due to selected parameters and toolgeometry, the obtained microstructures were heterogenous after the first passes, butfollowing the second and third passes they have become relatively homogeneous As aresult of the investigations carried out, it was determined that the abrasion resistance of thesurface fortified with 40% by the friction mixing process increased by 4 times compared tothe wear resistance of the main material.