Toz metalurjisi yöntemi ile Ni kaplı GNP takviyeli AlSi12 köpük dolgulu paslanmaz boruların üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, Ni-GNP/AlSi12 köpük dolgulu paslanmaz çelik boruların üretimi ve mekanik özelliklerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Matris olarak Al-Si tozları kullanılmış, köpürtücü ajan olarak TiH2, takviye malzemesi olarak ise Ni kaplı GNP’ler eklenmiştir. Tozlar bilyalı karıştırma, presleme ve sıcak ekstrüzyon yöntemleriyle öncü numunelere dönüştürülmüş, ardından 750°C'de köpürtme işlemi uygulanarak köpük dolgulu yapılar elde edilmiştir. Numuneler yoğunluk, makro/mikro yapı, XRD analizi, mikro sertlik ölçümleri ve basma/eğme testleri ile karakterize edilerek mekanik performansları değerlendirilmiştir. Deneysel sonuçlar, Ni-GNP ilavesinin köpük yapısının stabilitesini artırdığını, ancak genleşme oranlarını azalttığını göstermiştir. Mikroyapısal analizler, Ni-GNP katkısının matris ile daha güçlü bir bağ oluşturduğunu ve intermetalik fazların oluşumunu teşvik ettiğini ortaya koymuştur. Basma testleri, köpük dolgulu boruların boş borulara kıyasla daha yüksek enerji absorbe kapasitesine sahip olduğunu ve yük taşıma performanslarını iyileştirdiğini göstermiştir. %0,4 Ni-GNP içeren köpük dolgulu borular, en iyi basma dayanımı ve enerji absorpsiyon özelliklerini sergileyerek en uygun takviye oranı olarak belirlenmiştir. Eğme testleri de benzer şekilde köpük dolgulu boruların deformasyon direncini artırdığını ve yük taşıma kapasitelerini iyileştirdiğini göstermiştir.