Mikron Altı Boyutlu Alümina Katkısının ve Soğuk Deformasyon İşleminin Üretilen Alüminyum Kompozit Yapının Mekanik Özellikleri ve Mikroyapısına Etkisi
Öz
Bu çalışma kapsamında, toz metalurjisi yöntemiyle ağırlıkça farklı alümina (Al2O3) katkı oranlarında (ağırlıkça %0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5) mikron altı boyutlu alümina takviyeli alüminyum matrisli kompozitler üretilmiştir. Üretilen kompozit malzemelere uygulanan mekanik testler sonucunda, en iyi mekanik özellikler Al-%2Al2O3 kompozit yapıda ulaşılmıştır. Üretilen Al-%2Al2O3 kompozitlerin mekanik özelliklerini artırmak amacıyla farklı soğuk şekil değişim oranlarında soğuk işlem uygulanmıştır. Soğuk işlemin Al-%2Al2O3 kompozitlerin gözenekliliğine, yoğunluğuna, sertliğine, çekme dayanımına ve mikroyapısına olan etkisi incelenmiştir. Malzemelerin kristal yapısı ve mikroyapısı sırasıyla, X-ışını kırınımı (XRD) cihazı ve taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) analiz edilmiştir. Test sonuçlarına göre; %11.8 soğuk şekil değişim oranına kadar Al-%2Al2O3 kompozitin mekanik özelliklerinin iyileştiği tespit edilmiştir. Al-%2Al2O3 kompozit yapıda %11.8 soğuk şekil değişimi için, Vickers sertliğinin 43HV’den 68 HV’ye (%53 oranında), çekme dayanımının ise 71 MPa’dan 92 MPa’a kadar arttığı (%30 oranında) tespit edilmiştir.
Anahtar Kelimeler
Alüminyum,Alümina,Mekanik özellik,Soğuk işlem,Toz metalurjisi
Kaynakça
- Ashtiani, H.R.Z. ve Karami, P., 2015. Prediction of the microstructural variations of cold-worked pure aluminum during annealing process. Modeling and Numerical Simulation of Material Science, 5, 1-14.
- Bastwros, M., Kim, G.Y., Zhang, C.Z.K., Wang, S. ve Tang, X., 2014. Effect of ball milling on graphene reinforced Al6061 composite fabricated by semi-solid sintering. Composites Part B-Engineering, 60, 111-118.
- Burlat, M., Julien, D., Levesque, M., Bui-Quoc, T. ve Bernard, M., 2008. Effect of local cold working on the fatigue life of 7475-T7351 aluminium alloy hole specimens. Engineering Fracture Mechanics, 75, 2042–2061.
- Callister, W.D. ve Rethwisch, D.G., 2014. Materials Science and Engineering, John Wiley&Sons, Inc., USA, 215p.
- Çapan, L., 2003. Metallere Plastik Şekil Verme, Çağlayan Kitabevi, İstanbul, 106s.
- Ezatpour, H.R., Torabi Parizi, M., Sajjai, S.A., Ebrahimi, G.R. ve Chaichi, A., 2016. Microstructure, mechanical analysis and optimal selection of 7075 aluminum alloy based composite reinforced with alumina nanoparticles. Materials Chemistry and Physics, 178, 119-127. German, R.M. 2007. Toz Metalurjisi ve Parçacıklı Malzeme İşlemleri (Çev. Türk Toz Metalurjisi Derneği), Türk Toz Metalurjisi Derneği Yayınları, ISBN: 975-924-632-5, Ankara, 574s. Gökmeşe, H. ve Bostan, B., 2013. AA 2014 alaşımında presleme ve sinterlemenin gözenek morfolojisi ve mikroyapısal özelliklere etkileri. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part:C, 1, 1, 1-8.
- Gürbüz, M., Şenel, M.C., Koç, E., 2018a. The effect of sintering temperature, time and graphene addition on the mechanical properties and microstructure of aluminum composites. Journal of Composite Materials, 52, 4, 553-563.
- Gürbüz, M., 2018b. Atık içecek kutularından üretilmiş alüminyumun mekanik özelliklerine soğuk işlemin. Etkisi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 20, 58, 28-35.
- Hou, M.J.P., Wang, Q., Yang, H.J., Wu, X.M., Li, C.H., Li, X.W. ve Zhang, Z.F., 2015. Microstructure evolution and strengthening mechanisms of cold-drawn commercially pure aluminum wire. Materials Science& Engineering A, 639, 103–106.
- Kaczmar, J.W., Pietrzak, K. ve Wlonsinski, W., 2000. The production and application of metal matrix composite materials. Journal of Materials Processing Technology, 106, 58-67.