T/M yöntemiyle üretilen oksit ilaveli al matrisli kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada alüminyum tozuna ağırlıkça %5 oranında bakır tozu karıştırılmıştır ve matris bileşeni olarak bu karışım kullanılmıştır. Daha sonra Al-%5Cu matris bileşenine takviye elemanı olarak, %5, %10, %15 oranında ZrO2-Y2O3 tozu karıştırılmıştır. Karıştırılmış tozlar 300MPa basınç ile tek yönlü preslenerek toz metal numuneler elde edilmiştir. İki farklı sinterleme sıcaklığına göre her yüzdelik toz karışımından iki numune preslenmiştir. Preslenmiş numuneler 500 ºC ve 600 ºC olmakla iki farklı sıcaklıkta sinterlenmiştir. Sinterlenmiş numuneler metalografik incelemelere tabi tutulmuştur. Optik resimleri ve SEM görüntüleri alınmış, EDS ve XRD analizleri yapılmıştır. Daha sonra numunelerin mikro sertlik ve aşınma testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, en yüksek mikro sertlik ve en az aşınma kaybı 600 ºC' desinterlenmiş Al-%5Cu numunesinde ölçülmüştür. ZrO2-Y2O3 oksit bileşiğinin ilave edilmesi ile mikrosertlik değerinde artış beklenirken, gözenek miktarındaki artışa bağlı olarak mikrosertlik değeri düşmüştür. İlave edilen ZrO2-Y2O3 tozu miktarının %5 değerinden %15 değerine artmasıyla mikrosertlik değerinde bir artış gözlenmiştir. 600 ºC sinterleme sıcaklığında mikroyapı incelemelerinde çökelmelerin olduğu ve buna bağlı olarak mikrosertlik de artmışdır. Çökelmelerin tane içerisindeki oluşumu mikrosertliği arttırırken aşınma miktarının da azalmasına neden olduğu düşünülmektedir.

In this study, 5% by weight, copper powder was mixed with aluminum powder and this mixture was used as the matrix component. Then, 5%, 10%, 15% ZrO2-Y2O3 powder was mixed into the Al-5%Cu matrix component as a reinforcement element. Powder metal samples were obtained by pressing the mixed powders unidirectionally with 300MPa pressure. Two samples were pressed from each percent powder mixture at two different sintering temperatures, 500 ºC and 600 ºC. Sintered samples were subjected to metallographic studies. Optical pictures and SEM images were taken, EDS and XRD analyses were done. Thereafter, microhardness and wear tests of the samples were carried out. According to the results obtained, the highest microhardness and the least wear loss were measured in Al-5%Cu sample sintered at 600 ºC. The microhardness value was expected to increase with the addition of ZrO2-Y2O3 oxide compound. However, the value decreased due to the increase in the pore amount. An increase in the microhardness value was observed as the amount of added ZrO2-Y2O3 powder increased from 5% to 15%. At 600 ºC sintering temperature, there were precipitations in microstructural examinations and microhardness increased accordingly. It is thought that the formation of precipitations in the grain increases the microhardness and causes a decrease in the amount of wear.