Al/Al Ve Al/Al-seramik yapıda çift cidarlı kompozit boru üretimi ve mekanik karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada Al6061-Al2124 ve Al60661-Al2124/SiC malzeme formunda çift cidarlı kompozit malzemelerin üretimi ve mekanik özellikleri araştırılmıştır. Malzemelerin üretimi mandrel destekli ekstrüzyon yöntem ile gerçekleştirilmiştir. Ekstrüzyon biletleri tüp içinde toz yöntem ile hazırlanmıştır. Bu yöntem ile Al2124 ve SiC tozlarının bir araya getirilmesi ile elde edilen toz karışımı Al6061 tüpler ile mandrel arasına pres altında sıkıştırılmıştır. Al2124 ve SiC tozları üç boyutlu karıştırıcıda 2 saat süre ile karıştırılmıştır. Elde edilen biletler daha sonra 500 ˚C sıcaklıkta ekstrüde edilmiştir. Biletler kalın dış cidar iç-dış eşit cidar ve kalın iç cidar olacak şekilde üç farklı boyutta üretilmiştir. Dolayısıyla üç farklı cidar yapısına sahip kompozit borular elde edilmiştir. Malzemelere basma, yassıltma ve sertlik testleri uygulanmıştır. Basma testlerine göre kompozit malzemelerin mukavemet değerleri SiC takviye oranının ve iç cidar kalınlığının artması ile artmıştır. SiC takviye oranının artması ile artan porozite değerleri iç cidar kalınlığının artması ile de artmıştır. Sertlik değerleri porozite değerlerine paralel bir davranış sergilemiştir. Malzemelerin çift cidarlı olması ve iç cidarda SiC takviye oranının artması ile yassılma direnci artmıştır. Ancak plastik deformasyon oranı düşüş göstermiştir.

In this study, the manufacture and mechanical properties of double-walled composite materials in the form of Al6061-Al2124 and Al60661-Al2124/SiC material were emphasized. The production of the materials was carried out by the mandrel supported extrusion method. Extrusion billets were prepared by the powder method in the tube. With this method, the powder mixture obtained by combining Al2124 and SiC powders was compressed under the press between the Al6061 tubes and the mandrel. Al2124 and SiC powders were mixed in a three-dimensional mixer for 2 hours. The resulting billets were then extruded at 500 ˚C. Billets are produced in three different sizes as thick outer wall, inner-outer equal wall and thick inner wall. Therefore, composite pipes with three different wall structures were obtained. Compression, flattening and hardness tests were applied to the materials. According to the compression tests, the strength values of composite materials increased with the increase of SiC reinforcement ratio and inner wall thickness. The porosity values increased with the increase of SiC reinforcement ratio and increased with the increase of the inner wall thickness. The hardness values exhibited a behavior parallel to the porosity values. Flattening resistance increased with the fact that the materials were double-walled and the SiC reinforcement ratio increased in the inner wall. However, the rate of plastic deformation decreased.