Fonksiyonel Derecelendirilmiş Fleyk-Al3Ti/Al Kompozitlerin Üretimi ve Özelliklerinin Araştırılması

Yıl 2020, Cilt: 36 Sayı: 1, 128 - 136, 26.04.2020

Ömer Savaş , Muhammed Soner Başer

Öz

Yapılan
bu çalışmada fonksiyonel derecelendirilmiş fleyk-Al₃Ti takviyel,
kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ticari
Al-Ti master alaşımları kullanılarak Fleyk Al₃Ti yapıları in-situ
tekniği ile sıvı alüminyum içerisinde kendiliğinden oluşturmuştur.  Kompozitlerin fonksiyonel olarak
derecelendirilmesi ve nihai şekillerin verilmesi için savurma döküm tekniğinden
faydalanılmıştır. Sonuçlar üretilen kompozitlerin Al₃Ti partikülleri
ile güçlendirilmiş ve güçlendirilmemiş iki farklı bölgeye sahip olduğu
göstermiştir. Güçlendirilmiş bölgelerde takviye oranı yaklaşık ağırlıkça %20
iken, güçlenilmemiş bölgelerde neredeyse sıfır olduğu tespit edilmiştir. Matris
içerine ilave edilen Al₃Ti fazı ile kompozitlerin sertlik
değerlerinde önemli bir artış gözlemlenmiştir.  

Anahtar Kelimeler

Metal Matrisli Kompozitler, Al3Ti, Fonksiyonel Derecelendirilmiş Kompozitler

Kaynakça

• [1] Rosso M. Ceramic and metal matrix composites: Routes and properties. J. Mater. Process. Technol. 2006;175:364–375.
• [2] Sharma P, Khanduja D, Sharma S. Tribological and mechanical behavior of particulate aluminum matrix composites. J. Reinf. Plast. Compos. 2014;33:2192–2202.
• [3] Prasad S V., Asthana R. Aluminum metal-matrix composites for automotive applications: Tribological considerations. Tribol. Lett. 2004;17:445–453.
• [4] Amitesh, Kale VC. Aluminium Based Metal Matrix Composites for Aerospace Application: A Literature Review. IOSR J. Mech. Civ. Eng. [Internet]. 2015;12:2278–1684. Available from: www.iosrjournals.org.
• [5] Toozandehjani M. Conventional and Advanced Composites in Aerospace Industry: Technologies Revisited. Am. J. Aerosp. Eng. 2019;5:9.
• [6] Naebe M, Shirvanimoghaddam K. Functionally graded materials: A review of fabrication and properties. Appl. Mater. Today [Internet]. 2016;5:223–245. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.apmt.2016.10.001.
• [7] Singh R, Bhavar V, Kattire P, et al. A Review on Functionally Gradient Materials (FGMs) and Their Applications. IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 2017;229:0–9.
• [8] Rajan TPD, Pai BC. Processing of Functionally Graded Aluminium Matrix Composites by Centrifugal Casting Technique. Mater. Sci. Forum. 2011;690:157–161.
• [9] Watanabe Y, Zhou Q, Sato H, et al. Microstructures of Al-Al3Ti functionally graded materials fabricated by centrifugal solid-particle method and centrifugal in situ method. Jpn. J. Appl. Phys. 2017;56:0–11.
• [10] Niu L Bin, Zhang JM, Yang XL. In-situ synthesis of Al 3Ti particles reinforced Al-based composite coating. Trans. Nonferrous Met. Soc. China (English Ed. [Internet]. 2012;22:1387–1392. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/S1003-6326(11)61330-7.
• [11] Radhika N, Raghu R. Effect of Centrifugal Speed in Abrasive Wear Behavior of Al-Si5Cu3/SiC Functionally Graded Composite Fabricated by Centrifugal Casting. Trans. Indian Inst. Met. 2018;71:715–726.
• [12] Wei N, Han X, Zhang X, et al. Characterization and properties of intermetallic Al3Ti alloy synthesized by reactive foil sintering in vacuum. J. Mater. Res. 2016;31:2706–2713.
• [13] Lu Z, Wei N, Li P, et al. Microstructure and mechanical properties of intermetallic Al3Ti alloy with residual aluminum. Mater. Des. [Internet]. 2016;110:466–474. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2016.08.025.
• [14] Auradi V, Kori SA. Influence of reaction temperature for the manufacturing of Al-3Ti and Al-3B master alloys. J. Alloys Compd. 2008;453:147–156.
• [15] Yamauchi K, Kunimine T, Sato H, et al. Grain Refinement of Al3Ti Dispersed Aluminum Matrix Composites by Reaction Centrifugal Mixed-Powder Method. Mater. Trans. 2014;56:99–107.
• [16] Hosseinpouri M, Mirmonsef SA, Soltanieh M. Production of Al-Ti Master Alloy by Aluminothermic Reduction Technique. Can. Metall. Q. 2014;46:139–143.
• [17] El-Hadad S, Sato H, Miura-Fujiwara E, et al. Fabrication of Al-Al3Ti/Ti3Al functionally graded materials under a centrifugal force. Materials (Basel). 2010;3:4639–4656.
• [18] Tijun C, Jian L, Yuan H. Casting fabrication of in Al3Ti-Al composites and Their wear behaviors. China Foundry. 2009;6:319–327.
• [19] Watanabe Y, Yamanaka N, Fukui Y. Wear Behavior of Al-Al 3 Ti Composite Manufactured by a Centrifugal Method. 1999;30:3253–3261.
• [20] Rzychoń T, Dybowski B. The Influence of Aluminum on the Microstructure and Hardness of Mg-5Si-7Sn Alloy. Arch. Metall. Mater. 2016;61:425–432.
• [21] Richert M. Aluminium alloy matrix - Al 3 Ti particles reinforced composite extruded in semi-solid state. 7:224–227.