Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma

Ömer Savaş; Ömer Faruk Demirok

doi:10.29130/dubited.648333

EN TR

Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma

Abstract

Bu çalışmada, Fonksiyonel derecelendirilmiş TiB2/Al kompozitlerin savurma döküm tekniği ile üretimi ve özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. TiB2 takviye fazı, sıvı alüminyum içerisinde in-situ tekniği ile kendiliğinden oluşturulmuştur. Savurma döküm tekniğinden faydalanılarak kompozitler fonksiyonel olarak derecelendirilmiş ve son şekilleri verilmiştir. Üretilen kompozitlerin özellikleri, optik mikroskobu, SEM, XRD, yoğunluk ve sertlik analizleri kullanılarak detaylandırılmıştır. Çalışmada Al-Ti-B sistemi kullanılarak alüminyum matris içerinde in-situ tekniği ile TiB2 borür yapılarının sentezlene bildiğini görülmüştür. Aynı zamanda kompozit malzemelerin savurma kuvveti yönünden mikro yapı özelliklerinin değiştiği ve bu değişime bağılı olarak kompozitlerin yoğunluk ve sertlik değerlerinde önemli bir değişim tespit edilmiştir. Sonuçlar aynı zamanda alüminyum matrise %19 TiB2 ilavesi ile %83’lük, %12 TiB2 ilavesi ile de %50’lik sertlik artışı sağladığını göstermiştir.

Keywords

Fonksiyonel derecelendirilmiş malzeme, in-situ TiB2, Kompozit

Supporting Institution

Tübitak

Project Number

1919B011702249

Thanks

Bu çalışma TÜBİTAK 1919B011702249 numaralı 2209 – A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı kapsamda desteklenmiştir. Desteklerinden dolayı TÜBİTAK’a teşekkür ederiz.

References

[1] D. B. Miracle, “Metal Matrix Composites – From Science to Technological Significance,” Composites Sci. and Tec., vol. 65, pp. 2526–2540, 2005.
[2] M. Rosso, “Ceramic and Metal Matrix Composites: Routes and Properties,” J. Mater. Process. Technol., vol. 175, no. 1–3, pp. 364–375, 2006.
[3] F. Aydın ve M. A. Erden, “Fe Matrisli Kompozitlerin Oda ve Yüksek Sıcaklıklardaki Elektrokimyasal Korozyon Davranışının İncelenmesi,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknol. Derg., c. 8, ss. 418–427, 2020.
[4] S. C. Tjong ve Z. Y. Ma, “Microstructural and Mechanical Characteristics of In-Situ Metal Matrix Composites,” Mater. Sci. Eng. R Reports, vol. 29, no. 3, pp. 49–113, 2000.
[5] M. Naebe ve K. Shirvanimoghaddam, “Functionally Graded Materials: A Review of Fabrication and Properties,” Appl. Mater. Today, vol. 5, pp. 223–245, 2016.
[6] R. Singh, V. Bhavar, P. Kattire, S. Thakare, S. Patil, ve R. K. P. Singh, “A Review on Functionally Gradient Materials (FGMs) and Their Applications,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 229, no. 1, pp. 0–9, 2017.
[7] T. P. D. Rajan ve B. C. Pai, “Processing of Functionally Graded Aluminium Matrix Composites by Centrifugal Casting Technique,” Mater. Sci. Forum, vol. 690, pp. 157–161, 2011.
[8] Y. Watanabe, Q. Zhou, H. Sato, T. Fujii ve T. Inamura, “Microstructures of Al-Al3Ti Functionally Graded Materials Fabricated by Centrifugal Solid-Particle Method and Centrifugal In-Situ method,” Jpn. J. Appl. Phys., vol. 56, no. 1, pp. 0–11, 2017.
[9] L. Bin Niu, J. M. Zhang ve X. L. Yang, “In-situ Synthesis of Al3Ti Particles Reinforced Al-Based Composite Coating,” Trans. Nonferrous Met. Soc. China (English Ed.), vol. 22, no. 6, pp. 1387–1392, 2012.
[10] Ö. Savaş ve M. S. Başer, “Investigation of Abrasive Wear Behaviour of Functional Grade Al3Ti Reinforced Aluminium Matrix Composites by Taguchi Approach" Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 2, s. 2, 2019.

[11] X. Wang, R. Brydson, A. Jha ve J. Ellis, “Microstructural Analysis of Al Alloys Dispersed with TiB2 Particulate For MMC Applications,” J. Microsc., vol. 196, no. 2, pp. 137–145, 1999.
[12] N. Engin ve Z. Erman, “Doğadan Esinlenen Optimizasyon Algoritmaları ve Optimizasyon Algoritmalarının Optimizasyonu,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknol. Derg., c. 4, ss. 293–304, 2016.
[13] L. Lu, M. O. Lai ve F. L. Chen, “Al-4 wt% Cu Composite Reinforced with In-situ TiB2 Particles,” Acta Mater., vol. 45, no. 10, pp. 4297–4309, 1997.
[14] S. Suresh ve N. S. V. Moorthi, “Aluminium-Titanium Diboride (Al-TiB2) Metal Matrix Composites: Challenges and Opportunities,” Procedia Eng., vol. 38, pp. 89–97, 2012.
[15] K. L. Tee, L. Lu ve M. O. Lai, “In situ Stir Cast Al–TiB2 Composite: Processing and Mechanical Properties ,” Mater. Sci. Technol., vol. 17, no. 2, pp. 201–206, 2010.
[16] Ö. Savaş ve Ö. Demirok, “Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Abrasif Aşınma Davranışları Üzerine Deneysel Bir Çalışma,” Eur. J. Sci. Technol., s. 17, ss. 972–981, 2019.
[17] S. Kumar, V. Subramaniya Sarma ve B. S. Murty, “Functionally Graded Al Alloy Matrix In-Situ Composites,” Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci., vol. 41, no. 1, pp. 242–254, 2010.
[18] M. F. Forster, R. W. Hamilton, R. J. Dashwood ve P. D. Lee, “Centrifugal Casting of Aluminium Containing In-Situ Formed TiB2,” Mater. Sci. Technol., vol. 19, no. 9, pp. 1215–1219, 2003.
[19] İ. Arslan, E. Gavgalı ve M. Çolak, “Kum Kalıba Dökülen Farklı Alüminyum Alaşımlarının Dökümünde Al5Ti1B ve Al10Sr İlavesinin Mikroyapı Özelliklere Etkisinin İncelenmesi,” Acad. Platf. J. Eng. Sci., c. 7, s. 2, ss. 237–244, 2019.
[20] M. Çolak ve R. Kayıkcı, “Alüminyum Dökümlerinde Tane İnceltme,” SAÜ Fen Bilim. Enstitüsü Derg. Fen Bilim. Enstitüsü Derg., c. 13, s. 1, ss. 11–17, 2009.
[21] J. Hashim, L. Looney ve M. S. J. Hashmi, “Particle Distribution in Cast Metal Matrix Composites - Part I,” J. Mater. Process. Technol., vol. 123, no. 2, pp. 251–257, 2002.
[22] C. S. Ramesh, S. Pramod ve R. Keshavamurthy, “A study on Microstructure and Mechanical Properties of Al 6061-TiB2 In-situ Composites,” Mater. Sci. Eng. A, vol. 528, no. 12, pp. 4125–4132, 2011.
[23] S. Lakshmi, L. Lu ve M. Gupta, “In-situ Preparation of TiB2 Reinforced Al Based Composites,” J. Mater. Process. Technol., vol. 73, no. 1–3, pp. 160–166, 1998.
[24] M. Emamy, M. Mahta ve J. Rasizadeh, “Formation of TiB2 Particles During Dissolution of TiAl3 in Al-TiB2 Metal Matrix Composite using an In-Situ Technique,” Compos. Sci. Technol., vol. 66, no. 7–8, pp. 1063–1066, 2006.
[25] S. J. Zhu ve T. Iizuka, “Fabrication and Mechanical Behavior of Al Matrix Composites Reinforced with Porous Ceramic of In-Situ Grown Whisker Framework,” vol. 354, pp. 306–314, 2003.
[26] S. Chatterjee, A. Ghosh ve A. Basu Mallick, “Understanding the Evolution of Microstructural Features in the In-Situ Intermetallic Phase Reinforced Al/Al3Ti Nanocomposite,” Mater. Today Proc., vol. 5, no. 3, pp. 10118–10130, 2018.
[27] S. Kumar, M. Chakraborty, V. Subramanya Sarma and B. S. Murty, “Tensile and Wear Behaviour of In-Situ Al-7Si/TiB2 Particulate Composites,” Wear, vol. 265, no. 1–2, pp. 134–142, 2008.
[28] V. K. V. Meti, S. Shirur, J. Nampoothiri, K. R. Ravi, ve I. G. Siddhalingeshwar, “Synthesis, Characterization and Mechanical Properties of AA7075 Based MMCs Reinforced with TiB2 Particles Processed Through Ultrasound Assisted In-Situ Casting Technique,” Trans. Indian Inst. Met., vol. 71, no. 4, pp. 841–848, 2018.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Ömer Savaş ^*
0000-0001-7454-1457
Türkiye

Ömer Faruk Demirok

Publication Date

July 31, 2020

Submission Date

November 18, 2019

Acceptance Date

May 10, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.29130/dubited.648333

IZ

https://izlik.org/JA83RB76PR

APA

Savaş, Ö., & Demirok, Ö. F. (2020). Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma. Duzce University Journal of Science and Technology, 8(3), 1829-1839. https://doi.org/10.29130/dubited.648333

AMA

1.Savaş Ö, Demirok ÖF. Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma. DUBİTED. 2020;8(3):1829-1839. doi:10.29130/dubited.648333

Chicago

Savaş, Ömer, and Ömer Faruk Demirok. 2020. “Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2 Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma”. Duzce University Journal of Science and Technology 8 (3): 1829-39. https://doi.org/10.29130/dubited.648333.

EndNote

Savaş Ö, Demirok ÖF (July 1, 2020) Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma. Duzce University Journal of Science and Technology 8 3 1829–1839.

IEEE

[1]Ö. Savaş and Ö. F. Demirok, “Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma”, DUBİTED, vol. 8, no. 3, pp. 1829–1839, July 2020, doi: 10.29130/dubited.648333.

ISNAD

Savaş, Ömer - Demirok, Ömer Faruk. “Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2 Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma”. Duzce University Journal of Science and Technology 8/3 (July 1, 2020): 1829-1839. https://doi.org/10.29130/dubited.648333.

JAMA

1.Savaş Ö, Demirok ÖF. Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma. DUBİTED. 2020;8:1829–1839.

MLA

Savaş, Ömer, and Ömer Faruk Demirok. “Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2 Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma”. Duzce University Journal of Science and Technology, vol. 8, no. 3, July 2020, pp. 1829-3, doi:10.29130/dubited.648333.

Vancouver

1.Ömer Savaş, Ömer Faruk Demirok. Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma. DUBİTED. 2020 Jul. 1;8(3):1829-3. doi:10.29130/dubited.648333

Cited By

Microstructural, Hardness, and Abrasive Wear Properties of Functionally Graded Al/ZrB2 Composites Produced by In Situ Centrifugal Casting

Metals

https://doi.org/10.3390/met16010125

Study on Production of Functionally Graded TiB2/Al Composites

Abstract

Keywords

Project Number

Fonksiyonel Derecelendirilmiş TiB2/Al Kompozitlerin Üretimi Üzerine Bir Çalışma

Abstract

Keywords

Supporting Institution

Project Number

Thanks

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite

Cited By

Microstructural, Hardness, and Abrasive Wear Properties of Functionally Graded Al/ZrB2 Composites Produced by In Situ Centrifugal Casting