Toz metalurjisi tekniği ile üretilen ötektiküstü Al-Si/B4C kompozitlerde partikül oranının ve ekstrüzyon işleminin elektriksel iletkenliğe etkisi

Abstract

Bu çalışmada ötektiküstü Al-Si alaşımı ve ağırlıkça %5-10-15 oranlarında B4C parçacıkları kullanılarak sıcak presleme tekniği ile kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretilen numunelerin mikroyapı, yoğunluk, sertlik ve elektriksel iletkenlikleri incelenmiştir. Al-Si/B4C toz karışımları, homojen parçacık dağılımının sağlanabilmesi için 30 dakika karıştırılmıştır. 555°C sıcaklıkta ve 300 MPa basınç uygulanarak preslenmiştir. Üretilen numunelerin bir kısmına 555°C sıcaklıkta 4:1 oranında sıcak ekstürüzyon ikincil işlemi uygulanmıştır. Numune mikroyapılarında farklı büyüklüklerde birincil silisyum parçacıkları ve intermetalik ikincil fazlar tespit edilmiştir. Sıcak preslenen numunelerin mikrograflarından B4C dağılımının çok düzenli olmadığı görülmüştür. Ekstrüze edilen numunelerde ekstrüzyon yönünde nispeten homojen parçacık dağılımı gözlenmiştir. Sıcak presleme ile yüksek yoğunluğa sahip numuneler elde edilmiştir. Ekstrüze edilen numunelerin yoğunlukları sıcak preslenen numunelerin yoğunluklarından daha yüksektir. Artan ağ.%B4C parçacık oranı ile numunelerin sertlik değeri artmıştır. B4C takviye parçacıkları içermeyen numunelerin en yüksek elektriksel iletkenlik değerlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Ekstrüze edilen numunelerin elektriksel iletkenliği daha yüksektir.

In this study, composite materials were produced by hot pressing technique using hypereutectic Al-Si alloy and B4C particles in the ratio of 5-10-15% by weight. The microstructure, density, hardness and electrical conductivity of the produced samples were investigated. Al-Si/B4C powder mixtures were mixed for 30 minutes to ensure homogeneous particle distribution. It was pressed at a temperature of 555 °C and a pressure of 300 MPa. Hot extrusion secondary treatment was applied to some of the produced samples at a temperature of 555 °C at a ratio of 4:1. Different sizes of primary silicon particles and intermetallic secondary phases were detected in the sample microstructures. It was seen from the micrographs of the hot pressed samples that the B4C distribution was not very regular. Relatively homogeneous particle distribution in the extruded direction was observed in the extruded samples. Samples with high density were obtained by hot pressing. The densities of the extruded samples are higher than the densities of the hot pressed samples. The hardness value of the samples increased with increasing wt% B4C particle ratio. It was determined that the samples without B4C reinforcement particles had the highest electrical conductivity values. Extruded samples have higher electrical conductivity.