SiC tane katkılı alümiyum kompozitlerin toz metalurjisi ile üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bilim ve teknoloji alanındaki gelişmeler sonucunda kompozit malzemelerin önemi gittikçe artmaktadır. Artık tek yönlü malzemeler teknolojinin ihtiyacını karşılamamaktadır. Bu nedenle birçok araştırmacı kompozitlerin üretim yöntemleri ve özelliklerinin geliştirilmesi konusunda yoğun çabalar sarf etmektedirler. Kompozit malzemeler geliştirilmeye başladıkları günden itibaren geleneksel malzemelerin yerini almaya başlamışlardır. Özellikle uzay, uçak ve otomotiv sanayi gibi sektörlerde kullanımları oldukça artmaktadır. En çok kullanılan tiplerinden biri metal matrisli kompozitler, yüksek akma mukavemeti, yüksek elastiklik modülü, yüksek basma gerilmesi, yüksek aşınma direnci, düşük termal genleşme katsayısı ve yüksek sıcaklık mukavemeti gibi özelliklere sahip olduklarından oldukça önemlidir.Bu çalışmada, SiC parçacık takviyeli Al 2017 alüminyum alaşımlı metal matrisli kompozitler toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen kompozitlerde SiC takviye elemanı oranları ağırlıkça %5 ve %15 olarak seçilmiştir. Toz karışımlar 680 MPa ve 780 MPa'da tek yönlü bir kalıpta preslenerek blok numuneler üretilmiştir. Elde edilen bütün numuneler, Kademeli sıcaklık artışıyla; 30 dakika süreyle 300 °C'da yağlayıcı uçurma işleminden sonra 100 dakika 620 °C tüp fırında argon gazı ortamında sinterlenmiştir. Sinterleme sonrası numunelerin mikro yapı incelemeleri, çekme deneyi, sertlik, yoğunluk ve gözenek ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak, üretilen kompozitlerde; toz tane boyutu küçüldükçe ve presleme basıncının artmasıyla yoğunluğun arttığı, prozitenin azaldığı ve mekanik özelliklerinin iyileştiği, takviye elemanı olarak kullanılan SiC'ün ağılıkça % miktarı arttıkça üretilen kompozitlerde prozitenin arttığı, yoğunluğunun düştüğü ancak sertliğinin arttığı görülmüştür.Anahtar kelimeler: Metal matriks kompozitler, Toz metalürjisi, Sinterleme.

The importance of composite materials has been increased in the light of developments observed in science and technology. From now unidirectional materials does not require the needs of the technology . Therefore, researchers try to find new composite production methods to develop more qualified and functional composite materials. Composite materials have started taking traditional materials places since the day they have been producing. Especially, their usuage of them in aerospace, aircraft and automotive industries have been increased considerabily. MMCs (Metal Matrix Composites)which are mostly used ones, have an important role due to their high yield strength, high young modulus, high compression strength, high wear resistant, low thermal expansion coefficient and high temperature resistant.In this study, SiC particle reinforced Al 2017 Aluminium alloy based composites were produced by powder metallurgy method (P/M). The weight fractions of SiC particles were varied from 5% and 15% in produced the alloy. Blocked samples were produced at 680 MPa and 780 MPa in the simplex template by pressing of aluminium metal powders. The produced samples were sintered in a tube oven under the nitrogen atmosphere at 620 ºC for 100 minutes by graduaging temperature after evaporating lubricater at 300 ºC for 30 minutes. Micro structure examination, measurements of hardness, density and porosity were carried out after baking ve sinterization. As a result, It is observed that when powder partical size of produced composite material decreases and press pressure increases, density increases and porosite decreases and mechanical properties improve. It is also observed that by increasing amount weight percent of SiC, porosite of produced composite material increases and density decreases but hardness increases.Keywords: Metal matrix composites, Powder metallurgy, Sintering.