Sıcak Ekstrüze Edilmiş Al 2024 Matrisli B4C/Al2O3 Takviyeli Hibrit Kompozitlerin Üretimi ve Karakterizasyonu

Yıl 2016, Cilt: 19 Sayı: 4, 445 - 453, 01.12.2016

Uğur Gökmen

Öz

Yapılan çalışmada son yıllarda özellikle uzay sanayiinde yaygın olarak tercih edilen Al 2XXX serisi alaşımların özel bir türü olan Al 2024 tozu (Al-Cu-Mg) içerisine ağırlıkça farklı oranlarda (% 5-10-15) B4C ve Al2O3 parçacıkları ilave edilerek hibrit/kompozitler üretilmiştir. Matris tozu ve takviye elemanları 3 boyutlu karıştırıcı ile 45 dakika karıştırılmıştır. Karışım tozlar tek yönlü basınç (400 MPa) altında preslenerek toz metal numuneler elde edilmiştir. Elde edilen blok numuneler 600oC sıcaklıkta sinterlenmiş ve devamında 500oC sıcaklıkta kalıp içerisinden geçirilerek ekstrüze edilmiştir. Ekstrüze işlemi sonrası numuneler tel erozyon yöntemi ile kesilerek standart boyutlarda çapraz kırılma test numuneleri elde edilmiştir. Yapılan ölçümler sonunda sinterlenmiş numunelerin ekstrüzyon sonrası yoğunluklarının daha da arttığı görülmüştür. Takviye elemanın miktarındaki artışa bağlı olarak sertlik ve çapraz kırılma dayanım değerlerinde artış tespit edilmiştir. Bu çalışmada en yüksek çapraz kırılma dayanımı (920 MPa) ve en yüksek sertlik (110 HB) değerleri sırasıyla %10 B4C ve %15 B4C takviyeli numunelerde sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Hibrit kompozit, toz metalurjisi, sıcak ekstrüzyon

Fabrication and Characterization of Hot Extruded Hybrid Composites Al 2024 Matrix Reinforced With B4C/Al2O3

Öz

In this study, 2024 alloy powder (Al-Cu-Mg), commonly used for aerospace industry, reinforced with B4C and Al2O3 particles (510-15% wt.) were used to produce hybrid/composite. Matrix powder and reinforcement components were mixed in a three dimensional mixer for 45 minutes and then compacted under uniaxial press (400 MPa) in order to produce powder blocks. These blocks were sintered at 600oC and then extruded at 500oC. Then samples were cut with wire erosion method to ensure the appropriate standard dimension for transverse rupture strength (TRS) tests. The increase was observed in the density of extruded parts in comparing with the sintered samples. Furthermore, rising in hardness and transverse rupture strength values were determined depending on the increase in the amount of the reinforcing components. In the study, maximum transverse rupture strength of 920MPa and hardness of 115HB were reached with at %10 B4C and %15 B4C reinforced samples respectively

Anahtar Kelimeler

Hybrid composite, powder metallurgy, hot extrusion