Research Article

GENLEŞTİRİLMİŞ CAM TAKVİYELİ SİNTAKTİK KÖPÜK METALİN ÜRETİMİ, İÇYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ

Volume: 8 Number: 4 December 1, 2020
EN TR

GENLEŞTİRİLMİŞ CAM TAKVİYELİ SİNTAKTİK KÖPÜK METALİN ÜRETİMİ, İÇYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ

Öz

Bu çalışmada köpük metallerin geliştirilmiş bir şekli olan Sintaktik Köpük Metal (SKM) üretilmiş ve analiz edilmiştir. SKM’de yapı içindeki gözeneklilik, içi boş seramik küreler yardımıyla oluşturulmaktadır. SKM kapalı hücre yapısına sahiptir. SKM’lerin avantajları; hafiflik, yüksek basma dayanımı, titreşim sönümleme ve enerji absorbe etme kabiliyetidir. Kompozit bir malzeme olan SKM’in üretiminde matris malzemesi olarak 7075 alüminyum, takviye malzemesi olarak da içi gözenekli yapıya sahip genleştirilmiş cam küre kullanılmıştır. Çalışmamızda SKM sıvı infiltrasyon yöntemi ile üretilmiştir. Bu üretim yönteminde kalıp ve küreler, 800 ˚C sıcaklıktaki fırında bekletildikten sonra fırından çıkarılmış ve kalıp boşluğuna cam küre ve ergimiş alüminyumun yerleştirilmesinden sonra 6,3 kPa’lık döküm basıncı uygulanmıştır. Üretilmiş olan SKM’lerin içyapısı analiz edilmiş, cam kürelerin yapı içinde homojen bir şekilde dağıldığı ve kürelerin kırılmadığı tespit edilmiştir. 25 mm çapında ve 30-33 mm yüksekliğe sahip silindirik SKM numunelerin yoğunluk değerleri Arşimed prensibi kullanılarak 1,33-1,68 g/cm3 olarak ölçülmüştür. Gözeneklilik değerleri ise %53,3-57,2 olarak hesaplanmıştır. Mekanik testler için basma deneyleri gerçekleştirilmiş ve SKM’lerde görülen tipik plato eğrileri tespit edilmiştir. Plato dayanım değerleri 22-42 MPa, darbe sönümleme enerji değerlerinin ise 12-22 MJ/m3 arasında olduğu görülmüştür. Bu değerler literatürde karşılaşılan verilerle uyumlu olduğu ve plato dayanım değeri ile enerji absorbe etme değerleri arasında doğrusal bir ilişkinin var olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

İstanbul Teknik Üniversitesi - Bilimsel Araştırma Projesi (BAP)

Project Number

MYL-2018-41050

Thanks

Bu çalışma İstanbul Teknik Üniversitesi, MYL-2018-41050 no.lu Bilimsel Araştırma Proje (BAP) ile desteklenmiştir.

References

  1. Altenaiji, M., Schleyer G.K., Zhao, Y.Y., 2012, “Characterization of Aluminum Matrix Syntactic Foams Under Static and Dynamic Loading, Composites and Their Properties”, IntechOpen, DOI: 10.5772/48560.
  2. Al-Sahlani, K., Kisi, E., Fiedler, T., 2019, “Impact of Particle Strength and Matrix Ductility on the Deformation Mechanism of Metallic Syntactic Foam“, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 786, pp. 292-299.
  3. Asavavisithchai, S., Nisaratanaporn, E., 2010, “Fabrication of Open-Cell Silver Foams Using Disaccharide as Space Holders”, Journal of Science,; Vol.37(2), pp. 222-230.
  4. Balch, D. K., Dunand, D. C., 2006, “Load partitioning in aluminum syntactic foams containing ceramic microspheres”, Acta Materialia, Vol. 54(6), pp. 1501-1511.
  5. Banhart, J., 2000, "Manufacturing routes for metallic foams", Journal of Metals, Vol. 52(12), pp. 22-27.
  6. Banhart, J., 2001, “Manufacture, characterization and application of cellular metals and metal foams”, Progress in Materials Science, Vol.46, pp. 559–632.
  7. Banhart, J., 2003, “Aluminum Foams for Lighter Vehicles”, International Journal of Vehicle Design, pp. 1-19. Banhart, J., Ashby, M. F., Fleck, N., 1999, “Metal foams and porous metal structures ‟, Metal Innovation Technologie, Vol. 83, pp. 255-262.
  8. Banhart, J., Weaire, D., 2002, “On the road again: metal foams find favor‟, Physics Today, Vol. 55, pp.37-42. Castro, G., Nutt, S.R., 2012, “Synthesis of syntactic steel foam using mechanical pressure infiltration”, Materials Science and Engineering A, Vol. 535, pp. 274– 280.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

December 1, 2020

Submission Date

May 5, 2020

Acceptance Date

July 9, 2020

Published in Issue

Year 2020 Volume: 8 Number: 4

IEEE
[1]B. Şahin and A. Göksenli, “GENLEŞTİRİLMİŞ CAM TAKVİYELİ SİNTAKTİK KÖPÜK METALİN ÜRETİMİ, İÇYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ”, KONJES, vol. 8, no. 4, pp. 798–811, Dec. 2020, doi: 10.36306/konjes.731271.

Cited By