Mekanik alaşımla yöntemi ile üretilen sic takviyeli alüminyum kompozitlerin aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Mekanik Alaşımlama / Mekanik Öğütme (MA/MÖ) yöntemi ile farklı oranlarda SiC parçacıkları ile takviyelendirilmiş Al esaslı Metal Matrisli Kompozit (MMK)'ler üretilmiş ve aşınma özellikleri araştırılmıştır.Deneysel çalışmalarda SiC miktarı hacim bazında % 5, % 10, % 15 ve % 20 olarak belirlenmiştir. MA/MÖ işlemleri titreşimli değirmende 750 Hz hızlarında 10:1 bilya/toz oranı kullanılarak 120 dakikalık sürelerde yapılmıştır. Öğütme işlemlerinde işlem kontrol kimyasalı olarak % 2 stearik asit kullanılmıştır. MA/MÖ tozlar 630 MPa basınç altında soğuk preslenerek 530 oC'de 30 dakika süreyle sinterlenmiştir. Sinterlenen numuneler optik mikroskop altında incelenmiş, yoğunluk ve sertlikleri karakterize edilmiştir. Karakterize edilen numuneler hazırlanarak pin-on disk tipi aşınma cihazında aşınma testleri yapılmıştır. Bu testlerde, 2 m/sn'lik kayma hızı, 500, 1000, 1500 ve 2000 m aşınma mesafesi ve 10, 20 ve 30N yük uygulanmıştır.Yapılan testler sonrasında aşınma yüzeyleri tarama elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Aşınma deneylerinde yolun ve yükün arttırılmasıyla aşınma miktarı da artmıştır. Yapılan testler sonucunda kompozit içerisindeki SiC miktarı artıkça kompozitin yoğunluk, sertlik ve aşınma direncinin arttığı görülmüştür.

In this study, Al based metal matrix composites (MMCs) with various amounts of SiC particles were synthesised through mechanical alloying / mechanical milling (MA/MM) and their dry wear properties were investigated.For the experimental studies, SiC amounts were determined as 5, 10, 15 and 20 % in volume. MA/MM processes were carried out in a vibratory milling unit at 750 Hz using 10:1 ball/powder ratio for 120 minutes. 2 % stearik acid was used in milling as the process chemical. MA/MM powders were cold pressed under 630 MPa pressure and sintered at 530 oC for 30 minutes. The sintered specimens were examined through optical microscopy and their densities and hardness were characterised. The characterised specimens were subjected to dry wear tests on a pin-on disk type wear unit. The wear tests were carried out at a sliding speed of 2 ms for 500, 1000, 1500 and 2000 m wear distances under 10, 20 and 30 N applied load.The worn specimens were examined under a scanning electron microscope (SEM). The results showed that increasing wear distance and applied load increased the wear rate. The amounts of SiC in the composites were also found to increase the density, hardness and wear resistance of the specimens.