B4c/Sic parçacık takviyeli alcumg alaşım kompozitlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması

Abstract

Son zamanlarda uygulanan üretim yöntemleri arasında toz metalurjisi ile üretilen AlCuMg alaşımları endüstride dikkate değer bulunmuştur. Toz metalurjisi yöntemiyle alaşımın kimyasal kompozisyon kontrolü sağlanabilmektedir. Toz metalurjisi, döküm, talaşlı imalat, sıcak ve soğuk presleme gibi üretim yöntemlerine alternatif olarak geliştirilmiştir. Toz metalurjisi yöntemi ile kompozitler elde edilerek malzemelere aşınma direnci, korozyon direnci, yüzey sürtünmesi ve yüzey gerilimlerinin arttırılması gibi mekanik özellikler kazandırılabilir. Hafiflik ve sağlamlık oranı açısından başarılı olan AlCuMg alaşımları ile çok iyi mekanik özelliklere sahip kompozit malzemeler üretilmektedir. Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile AlCuMg toz karışımına, ağırlıkça farklı oranlarda (%5, 10 ve 15) B4C ve SiC parçacıkları takviyesi yapılarak, kompozit numuneler üretilmiştir. Hazırlanan tozlar üç boyutlu turbula ile 1 saat süreyle karıştırılmıştır. Karıştırma işlemi sonrasında tozlar soğuk pres ile presleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Soğuk presleme işleminde presleme basıncı olarak 600 MPa basınç uygulanmıştır. Preslenen numuneler sinterleme işlemi atmosfer kontrollü ısıl işlem fırını ile yapılmıştır. Sinterleme işlemi, argon atmosferinde 550 ℃ sıcaklıkta 1 saat süre ile uygulanmıştır. Üretilen numunelerin mikroyapılarını belirleyebilmek için taramalı elektron mikroskobu, üretilen numunelerin içyapılarında oluşan fazları belirleyebilmek için X-Işını Kırınım yöntemi analizi, mikrosertlik analizleri ve yoğunluk ölçümleri yapılmıştır. Mikroyapı sonuçlarından, B4C ve SiC parçacıklarının içyapıda homojen olarak dağıldığı tespit edilmiştir. Üretilen kompozit numunelerde artan B4C ve SiC takviye oranına bağlı olarak sertlik değerlerinde artış olmuştur. Bunun yanısıra, deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek sertlik değerine %15 B4C ilave edilen AlCuMg kompozit numunede 161 HV0.1 olarak ölçülmüştür