Hafif Metal Matrisli Kompozit Malzeme Üretim Sisteminin Tasarım, İmalat ve Performansının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ergimiş metal karıştırma tekniği ile hafif metal matrisli parçacık takviyeli kompozit malzeme üretimine yönelik bir üretim sistemi tasarlanmış, imal edilmiş ve başarımı ile ilgili deneyler gerçekleştirilmiştir. Üretim sistemi tasarımında, benzerlerine kıyasla kullanım kolaylığı ve kullanım ergonomisinin sağlanması amaçlanmıştır. Bu hedef doğrultusunda ergitme fırını ile karıştırma sistemi ebat ve konumu belirlenmiş, takviye elemanı ilave etme yeri ile ergitme potasının fırın içine/dışına hareketleri ile ilgili mekanik-elektrik bileşenlerden oluşan kompakt bir tasarım gerçekleştirilmiş ve üretilmiştir. Üretim sisteminin başarım testlerinde, matris malzemesini ergitme kabiliyeti ve kompozit malzeme üretiminde homojen parçacık dağılımının elde edilmesiyle ilgili bazı karakteristik özellikleri incelenmiştir. Bu amaçla; bir adet takviyesiz AA 6060 alüminyum alaşım malzemesi ve AA 6060/SiC parçacık takviyeli iki adet kompozit üretilmiştir. Kompozitlerin imalinde ortalama tane boyutu 200 mesh SiC parçacıkları kullanılmıştır. Takviye oranı ise hacimce %7 ve %10’dur. Üretim sisteminin başarım testleri doğrultusunda, üretilen numunelerin mikroyapı, yoğunluk ve sertlik özellikleri incelenmiştir. Mikroyapı incelemelerinde kompozit numunelerde takviye elemanının kısmen homojen dağılım sergilediği görülmüştür. Yapılan sertlik ölçümleri hacimce %10 SiC içeren metal matrisli kompozitin en yüksek sertliğe sahip olduğunu göstermiştir. Yoğunluk ölçümleri, SiC takviyeli kompozitin takviye hacim oranı arttıkça, yoğunluğunun ve gözenek miktarının arttığını göstermiştir.