Al/TiC metal matriksli nano kompozitlerin sıcak pres yöntemiyle üretilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

In-situ metal matriksli nano-kompozit (MMNK) malzemeler, geleneksel metal matriksli kompozitlere (MMK) göre kendine özgü üstün özelliklere sahiptirler. MMNKler kuvvetlendirici fazların üretim esnasında kimyasal reaksiyonlarla matriks bünyesinde sentezlendiği çok fazlı malzemelerdir. Literatürde, bu kompozitlerin üretim prosesleri, mekanik ve korozif özellikleri üzerine yapılan çalışmalar oldukça azdır. Bu çalışmada, in-situ TiC nano partiküller ile kuvvetlendirilmiş Al esaslı kompozit konvansiyonel sıcak presleme yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen kompozitin mikroyapı, arayüzey, mekanik özellikleri ve korozyon davranışı incelenmiştir. Bu testler, in-situ TiC nano partiküller ile güçlendirilmiş alüminyumun sertlik, çekme dayanımı ve korozyon direncinin arttığını göstermiştir. Kompozit numunenin sinterleme esnasında oluşan reaksiyonlarını belirlemek için diferansiyel termal analiz (DTA), faz analizleri için X-ışınları difraktometre (XRD), korozyon özelliklerinin belirlenmesi amacıyla da potansiyostat cihazları kullanılmıştır. Ayrıca, nano-kompozitlerdeki in-situ faz yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) kullanılarak incelenmiştir.

Compared to traditional metal matrix composites (MMC), in-situ metal matrix nanocomposites (MMNCs) own improved mechanical properties. MMNC is a multiphase material whose reinforcing phases are synthesized in the matrix by chemical reactions during fabrication. In the literature, the studies on production process, mechanical and corrosive properties of these composites are relatively rare. In this study, Al based composite reinforced with in-situ TiC nano particles was produced by conventional hot pressing. The microstructural, interfacial, mechanical properties and corrosive behavior of the produced composite were investigated. These tests indicated that Al matrix reinforced with in-situ TiC nano particles improved the hardness, strength and corrosion resistance. The equipments were used, are differential thermal analysis (DTA) to figure out the formation reactions during sintering process, X-ray diffractometry (XRD) to obtain the phases and potentiostat system to examine the corrosive behaviors. In addition, scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM) were be used to examine the in-situ phase structures in the nanocomposites.