Araştırma Makalesi

Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi

Cilt: 8 Sayı: 4 29 Aralık 2023
PDF İndir
EN TR

Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi

Öz

Bu çalışmada saf bakır (Cu) tozuna ağırlıkça sabit oranda Krom (Cr) (%1) ve ayrı olarak belirli oranlarda Bor (%1, %2, %3) ile Bor karbür (B4C) (%1, %2, %3) tozlarının eklenmesiyle hibrit bir karışım yapılmıştır. Literatür çalışmaları incelendiğinde Cu tozuna ayrı ayrı B4C ve Cr tozlarının ilave edildiği çalışmalar bulunmaktadır. Ancak bu çalışmada olduğu gibi hibrit bir karışım yapılmadığı görülmüştür. Bu çalışmada üç farklı takviye elemanının spesifik özelliklerinin Cu matris malzeme üzerindeki tribolojik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Cu tozunun Cr, B ve B4C tozları ile karıştırılmasında toz metalurjisi üretim parametrelerinden yararlanılmıştır. Hazırlanan hibrit kompozitlerin, mikroyapı (XRD, SEM ve EDX), sertlik ve kuru koşullar altında sabit kayma mesafesinde aşınma testleri gerçekleştirilmiştir. Her kompozit numune için ağırlık kaybı grafikleri ve sürtünme katsayısı değerleri oluşturuldu. Aşınma deneyleri sonrasında aşınma yüzeylerinde meydana gelen aşınma izleri SEM analizleri ile incelenmiştir. Sertlik ve aşınma testleri sonucunda en iyi sonuçları veren hibrit kompozit Cu-Cr-3B olurken, en düşük sonuç ise saf Cu kompozitinde görüldü. Cu-Cr-3B kompozitinde Cu kompozite göre sertlik değerinde %32, aşınma ağırlığında ise %151 oranında daha iyi sonuç elde edilmiştir. Aşınma sonrası SEM görüntülerinde, B ve B4C parçacıklarının aşınma yüzeyindeki direnci artırdığı görülmüştür. Çalışmada elde edilen sonuçlara göre ülkemiz için önemli bir yeri olan B ve B4C’nin Cu matrisli kompozitlerin tribolojik özelliklerini artırdığı ve çalışmaların yeni hibrit karışımlarla devam edebileceğini göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Liu, Q., He, X. B., Ren, S. B., Zhang, C., Ting Ting, L., & Qu, X. H. (2014). Thermophysical properties and microstructure of graphite flake/copper composites processed by electroless copper coating. Journal of Alloys and Compounds, 587, 255-259. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.09.207.
  2. [2]. Tjong, S. C., & Ma, Z. Y. (2000). Microstructural and mechanical characteristics of in situ metal matrix composites. Materials Science and Engineering: R:Reports, 29(3-4), 49-113. https://doi.org/10.1016/S0927-796X(00)00024-3.
  3. [3]. Xiaosong, J., Liu, W., Li, J., Shao, Z., & Zhu, D.(2015). Microstructures and mechanical properties of Cu/Ti3SiC2/C/MWCNTs composites prepared by vacuum hot-pressing sintering. Journal of Alloys and Compounds, 618, 700-706. https://doi.org/10.1016/j. jallcom.2014.08.221.
  4. [4]. Yoo, S. J., Han, S. H., & Kim, W. J. (2013). A combination of ball milling and high-ratio differential speed Rolling for synthesizing carbon nanotube/copper composites. Carbon, 61, 487-500. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2013.04.105.
  5. [5]. Thankachan, T., & Prakash, K. S. (2017). Microstructural, mechanical and tribological behavior of aluminum nitride reinforced copper surface composites fabricated through friction stir processing route. Materials Science and Engineering: A, 688, 301-308. https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.02.010.
  6. [6]. Kumar Bhoi, N., Singh, H., & Pratap, S. (2020).Synthesis and characterization of zinc oxide reinforced aluminum metal matrix composite produced by microwave sintering. Journal of ComposiTE Materials, 54(24), 3625-3636. https://doi.org/10.1177/0021998320918646. [7]. Tandon, R., & Madan, D. (2014). Emerging applications using magnesium alloy powders: a feasibility study. In Alderman, M., Manuel, M.V., Hort, N., & Neelameggham, N.R. (Eds.). Magnesium Technology 2014 (pp. 21-25). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-48231-6_7.
  7. [8]. Burke, P., Kipouros, Y. G., Judge, W. D., & Kipouros, G. J. (2019). Surprises and Pitfalls in the Development of Magnesium Powder Metallurgy Alloys. In Dobrzanski, L. A., Bamberger, M., & Totten, G. E. (Eds.). Magnesium and Its Alloys (pp. 337-373). CRC Press. https://doi. org/10.1201/9781351045476.
  8. [9]. Weber, L., & Tavangar, R. (2007). On the influence of active element content on the thermal conductivity and thermal expansion of Cu-X (X=Cr, B) diamond composites. Scripta Materialia, 57(11), 988-991. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2007.08.007.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Malzeme Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

29 Aralık 2023

Gönderilme Tarihi

11 Eylül 2023

Kabul Tarihi

9 Ekim 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 8 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA
Horlu, M., Macit, C. K., İspirlioğlu Kara, G., Tanyeri, B., & Aksakal, B. (2023). Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi. Journal of Boron, 8(4), 144-151. https://doi.org/10.30728/boron.1358658
AMA
1.Horlu M, Macit CK, İspirlioğlu Kara G, Tanyeri B, Aksakal B. Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi. Journal of Boron. 2023;8(4):144-151. doi:10.30728/boron.1358658
Chicago
Horlu, Merve, Cevher Kürşat Macit, Gamze İspirlioğlu Kara, Burak Tanyeri, ve Bünyamin Aksakal. 2023. “Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi”. Journal of Boron 8 (4): 144-51. https://doi.org/10.30728/boron.1358658.
EndNote
Horlu M, Macit CK, İspirlioğlu Kara G, Tanyeri B, Aksakal B (01 Aralık 2023) Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi. Journal of Boron 8 4 144–151.
IEEE
[1]M. Horlu, C. K. Macit, G. İspirlioğlu Kara, B. Tanyeri, ve B. Aksakal, “Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi”, Journal of Boron, c. 8, sy 4, ss. 144–151, Ara. 2023, doi: 10.30728/boron.1358658.
ISNAD
Horlu, Merve - Macit, Cevher Kürşat - İspirlioğlu Kara, Gamze - Tanyeri, Burak - Aksakal, Bünyamin. “Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi”. Journal of Boron 8/4 (01 Aralık 2023): 144-151. https://doi.org/10.30728/boron.1358658.
JAMA
1.Horlu M, Macit CK, İspirlioğlu Kara G, Tanyeri B, Aksakal B. Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi. Journal of Boron. 2023;8:144–151.
MLA
Horlu, Merve, vd. “Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi”. Journal of Boron, c. 8, sy 4, Aralık 2023, ss. 144-51, doi:10.30728/boron.1358658.
Vancouver
1.Merve Horlu, Cevher Kürşat Macit, Gamze İspirlioğlu Kara, Burak Tanyeri, Bünyamin Aksakal. Bakır matrisli hibrit kompozitlerde krom, bor ve bor karbür takviyelerinin tribolojik özelliklere etkisinin incelenmesi. Journal of Boron. 01 Aralık 2023;8(4):144-51. doi:10.30728/boron.1358658