Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Yıl 2018, , 495 - 501, 01.04.2018
https://doi.org/10.16984/saufenbilder.335545

Öz

 

Bu çalışmada, toz metalürjisi (T/M) yöntemi
kullanılarak farklı oranlarda CrC partikülleri, Cu matrisi içerisinde
kullanılarak Cu matrisli kompozit malzeme üretimi amaçlanmıştır. Bu amaçla Saf
Cu tozu içerisine CrC partikülleri ağırlıkça %5, %10,  %15 ve %20 olmak üzere farklı oranlarda
katılmıştır. Hazırlanan karşımlar 450 MPa basınç altında şekillendirilmiştir.
Şekillendirilen parçalar 950 0C’de 60 dakika boyunca
sinterlenmiştir. Sinterleme işleminin başarısı yoğunluğun ve SEM görüntülerinin
incelenmesi ile değerlendirilmiştir. Üretilen kompozit malzemelerin mikroyapı
ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Mikroskop incelemeleri taramalı elektron
mikroskobu (SEM) kullanılarak yapılmıştır. Yapılan SEM incelenmesinde, eş
eksenli tanelerden oluşan Cu matrisi içerisinde CrC fazının dengeli dağıldığı
gözlenmiştir. Yapılan sertlik ölçümlerinde, CrC oranı arttıkça buna bağlı
olarak sertliğin arttığı gözlenmiştir
.




Kaynakça

  • [1] S. S. Yılmaz, “Demir Esaslı T/M Parçaların Yüzey Sertleştirme İşlemlerinin Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Etkisi”, Doktora Tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Manisa, Türkiye, 2004.
  • [2] A. Lawley, Atomization: The Production Of Metal Powders, United States, Metal Powder Industries, 1992.
  • [3] H. Turan and S. Sarıtaş, “Metal dust production with gas atomization”, 6. International Machine Design and Manufacturing Congress, Ankara, Türkiye, 1994.
  • [4] S. S. Yılmaz, B. S. Ünlü and R.Varol, “ Borlanmış ve bilyalı dövülmüş demir esaslı T/M malzemelerinin aşınma ve mekanik özellikleri”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, pp. 7-16, 2008.
  • [5] H. J. Bargel, Werstoffkunde, VDI-Verlag, 1980.
  • [6] K. N. Tandon and R. Z. Tian, “Effect of Pb on the wear behavior of a Cu-Pb alloy”, Scripta Metallurgica et Materialia, 29, 857-861, 1993.
  • [7] M. Barmouz, P. Asadi, M. K. B. Givi and M. Taherishargh, “Investigation of mechanical properties of Cu/SiC composite fabricated by FSP: Effect of SiC particles’ size and volume fraction”, Material Science and Engineering: A, vol. 528, pp. 1740-1749, 2011.
  • [8] M. Barmouz, M.K.B. Givi and J. Seyfi, “On the role of processing parameters in producing Cu/SiC metal matrix composites via friction stir processing: Investigating microstructure, microhardness, wear and tensile behavior”, Materials Characterization, vol. 62, pp. 108-117, 2011.
  • [9] Z. Chen, P. Liu, J. D. Verhoeven and E. D. Gibson, “Sliding wear behavior of deformation-processed Cu-15vol.%Cr in situ composites”, Wear, vol. 195, pp. 214-222, 1996.
  • [10] P.D. Funkenbusch, T. H. Courtney and D.G. Kubisch, “Fabricability of an microstructural development in cold-worked metal matrix composites”, Scripta Metallurgica et Materialia, vol. 18, pp. 1099-1104, 1984.
  • [11] D. Nath, S. K. Biswas and Rohatgi PK. “Wear characteristics and bearing performance of aluminum-mica particulate composite-material”, Wear, vol. 60, pp. 61-73, 1980.
  • [12] N. Saka and D. P. Karalekas, “Friction and wear of particle-reinforced metal ceramic composites”, Proceedings of the International Conference on Wear of Materials, Canada, 1985.
  • [13] M. Muratoğlu and M. Demirel, “Influence of non-standart geometry of plastic gear on sliding velocities”, 5. International Advanced Technologies Symposium, Karabük, Turkey, 2009.
  • [14] A. T. Alpas and J. Zhang, “ Effect of SiC particulate reinforcement on the Dry Sliding Wear of Aluminum Silicon Alloys (A356)”. Wear, vol. 155, pp. 83-104, 1992.
  • [15] R. Chen, A. Iwabuchi, T. Shimizu, H. S. Shin and H. Mifune, “The sliding wear resistance behavior of NiAl and SiC particles reinforced aluminum alloy matrix composites”, Wear, vol. 213, pp. 175-184, 1997.
  • [16] Y. H. Liang, Q. Zhao, Z. H. Zhang, X. J. Li, and L. Q. Ren, “Effect of B4C particle size on the reaction behavior of self-propagation high-temperature synthesis of TiC-TiB2 ceramic/Cu composites from a Cu-Ti-B4C system”, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, vol. 46, pp. 71-79, 2014.
  • [17] A. Yonetken, A. Erol and H. Kaplan, “Microwave sintering and characterization of Cu-Cr-SiC composite materials”, 24th International Conference on Metallurgy and Materials Metal 2015, Brno, Czech Republic, 2015.
  • [18] H. Turhan, T. Yildiz and B. Gulenc, “Microstructure and mechanical properties of Cu/Fe Mnp and Cu /FeCrp matrix composites produced by powder metallurgy”. Fırat University Science and Engineering Magazine, vol.19, pp. 569-574, 2007.
  • [19] W.D. Callister, Materials Science And Engineering: An Introduction, John Wiley & Sons, 2007.
  • [20] A. Bektaşoğlu and T. Savaşkan, “Zn-60Al-(1-5) Cu alaşımlarının kuru sürtünme durumundaki aşınma özelliklerinin incelenmesi”, Mühendis ve Makine, vol. 46, pp. 31-39, 2005.
  • [21] O. Ozgün, Z. Balalan and O. Ekinci “Microstructure and mechanical properties of Cu matrix composites with SiC particle reinforcements at different ratios”, International Material Science and Technology Conference, Nevsehir, Turkey, 2016.

Investigation of microstructure and hardness properties of Cu matrix composite materials produced by powder metallurgy using CrC particle reinforcements at different ratios

Yıl 2018, , 495 - 501, 01.04.2018
https://doi.org/10.16984/saufenbilder.335545

Öz

In
this study, it was aimed to investigate the effect of CrC particles in Cu
matrix, Cu matrix composite material production, CrC particles hardness value
of Cu matrix composites using powder metallurgy (P / M) method.
. For this purpose, CrC particles in pure Cu dust were
added at different ratios of 5%, 10%, 15% and 20% by weight.
The prepared samples were
stirred for 24 hours using a turbula mixer.
The prepared mixtures were shaped under a pressure of 450 MPa. The
shaped parts were sintered at 950 0C for 60 minutes.
The actual and
theoretical densities of the sintered samples were determined
The success rate of sintering was evaluated by
examining the intensity and SEM images. Microstructure and mechanical
properties of the produced composite materials were investigated.
Microstructure and
hardness values of the produced composite materials were investigated.
Microscope studies were performed using scanning
electron microscopy (SEM). In the SEM study, it was observed that the CrC phase
was uniformly distributed in the Cu matrix composed of coaxial grains. In the
hardness measurements made, it was observed that as the CrC ratio increased,
the hardness increased accordingly.

Kaynakça

  • [1] S. S. Yılmaz, “Demir Esaslı T/M Parçaların Yüzey Sertleştirme İşlemlerinin Fiziksel ve Mekanik Özelliklerine Etkisi”, Doktora Tezi, Celal Bayar Üniversitesi, Manisa, Türkiye, 2004.
  • [2] A. Lawley, Atomization: The Production Of Metal Powders, United States, Metal Powder Industries, 1992.
  • [3] H. Turan and S. Sarıtaş, “Metal dust production with gas atomization”, 6. International Machine Design and Manufacturing Congress, Ankara, Türkiye, 1994.
  • [4] S. S. Yılmaz, B. S. Ünlü and R.Varol, “ Borlanmış ve bilyalı dövülmüş demir esaslı T/M malzemelerinin aşınma ve mekanik özellikleri”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, pp. 7-16, 2008.
  • [5] H. J. Bargel, Werstoffkunde, VDI-Verlag, 1980.
  • [6] K. N. Tandon and R. Z. Tian, “Effect of Pb on the wear behavior of a Cu-Pb alloy”, Scripta Metallurgica et Materialia, 29, 857-861, 1993.
  • [7] M. Barmouz, P. Asadi, M. K. B. Givi and M. Taherishargh, “Investigation of mechanical properties of Cu/SiC composite fabricated by FSP: Effect of SiC particles’ size and volume fraction”, Material Science and Engineering: A, vol. 528, pp. 1740-1749, 2011.
  • [8] M. Barmouz, M.K.B. Givi and J. Seyfi, “On the role of processing parameters in producing Cu/SiC metal matrix composites via friction stir processing: Investigating microstructure, microhardness, wear and tensile behavior”, Materials Characterization, vol. 62, pp. 108-117, 2011.
  • [9] Z. Chen, P. Liu, J. D. Verhoeven and E. D. Gibson, “Sliding wear behavior of deformation-processed Cu-15vol.%Cr in situ composites”, Wear, vol. 195, pp. 214-222, 1996.
  • [10] P.D. Funkenbusch, T. H. Courtney and D.G. Kubisch, “Fabricability of an microstructural development in cold-worked metal matrix composites”, Scripta Metallurgica et Materialia, vol. 18, pp. 1099-1104, 1984.
  • [11] D. Nath, S. K. Biswas and Rohatgi PK. “Wear characteristics and bearing performance of aluminum-mica particulate composite-material”, Wear, vol. 60, pp. 61-73, 1980.
  • [12] N. Saka and D. P. Karalekas, “Friction and wear of particle-reinforced metal ceramic composites”, Proceedings of the International Conference on Wear of Materials, Canada, 1985.
  • [13] M. Muratoğlu and M. Demirel, “Influence of non-standart geometry of plastic gear on sliding velocities”, 5. International Advanced Technologies Symposium, Karabük, Turkey, 2009.
  • [14] A. T. Alpas and J. Zhang, “ Effect of SiC particulate reinforcement on the Dry Sliding Wear of Aluminum Silicon Alloys (A356)”. Wear, vol. 155, pp. 83-104, 1992.
  • [15] R. Chen, A. Iwabuchi, T. Shimizu, H. S. Shin and H. Mifune, “The sliding wear resistance behavior of NiAl and SiC particles reinforced aluminum alloy matrix composites”, Wear, vol. 213, pp. 175-184, 1997.
  • [16] Y. H. Liang, Q. Zhao, Z. H. Zhang, X. J. Li, and L. Q. Ren, “Effect of B4C particle size on the reaction behavior of self-propagation high-temperature synthesis of TiC-TiB2 ceramic/Cu composites from a Cu-Ti-B4C system”, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, vol. 46, pp. 71-79, 2014.
  • [17] A. Yonetken, A. Erol and H. Kaplan, “Microwave sintering and characterization of Cu-Cr-SiC composite materials”, 24th International Conference on Metallurgy and Materials Metal 2015, Brno, Czech Republic, 2015.
  • [18] H. Turhan, T. Yildiz and B. Gulenc, “Microstructure and mechanical properties of Cu/Fe Mnp and Cu /FeCrp matrix composites produced by powder metallurgy”. Fırat University Science and Engineering Magazine, vol.19, pp. 569-574, 2007.
  • [19] W.D. Callister, Materials Science And Engineering: An Introduction, John Wiley & Sons, 2007.
  • [20] A. Bektaşoğlu and T. Savaşkan, “Zn-60Al-(1-5) Cu alaşımlarının kuru sürtünme durumundaki aşınma özelliklerinin incelenmesi”, Mühendis ve Makine, vol. 46, pp. 31-39, 2005.
  • [21] O. Ozgün, Z. Balalan and O. Ekinci “Microstructure and mechanical properties of Cu matrix composites with SiC particle reinforcements at different ratios”, International Material Science and Technology Conference, Nevsehir, Turkey, 2016.
Toplam 21 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Makine Mühendisliği
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Mahir Uzun

Mehmet Mehdi Münis Bu kişi benim

Üsame Ali Usca

Yayımlanma Tarihi 1 Nisan 2018
Gönderilme Tarihi 21 Ağustos 2017
Kabul Tarihi 9 Şubat 2018
Yayımlandığı Sayı Yıl 2018

Kaynak Göster

APA Uzun, M., Münis, M. M., & Usca, Ü. A. (2018). Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Sakarya University Journal of Science, 22(2), 495-501. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.335545
AMA Uzun M, Münis MM, Usca ÜA. Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. SAUJS. Nisan 2018;22(2):495-501. doi:10.16984/saufenbilder.335545
Chicago Uzun, Mahir, Mehmet Mehdi Münis, ve Üsame Ali Usca. “Farklı Oranlarda CrC partikül Takviyesi kullanılarak Toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu Matrisli Kompozit Malzemelerin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklerinin Incelenmesi”. Sakarya University Journal of Science 22, sy. 2 (Nisan 2018): 495-501. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.335545.
EndNote Uzun M, Münis MM, Usca ÜA (01 Nisan 2018) Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. Sakarya University Journal of Science 22 2 495–501.
IEEE M. Uzun, M. M. Münis, ve Ü. A. Usca, “Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi”, SAUJS, c. 22, sy. 2, ss. 495–501, 2018, doi: 10.16984/saufenbilder.335545.
ISNAD Uzun, Mahir vd. “Farklı Oranlarda CrC partikül Takviyesi kullanılarak Toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu Matrisli Kompozit Malzemelerin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklerinin Incelenmesi”. Sakarya University Journal of Science 22/2 (Nisan 2018), 495-501. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.335545.
JAMA Uzun M, Münis MM, Usca ÜA. Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. SAUJS. 2018;22:495–501.
MLA Uzun, Mahir vd. “Farklı Oranlarda CrC partikül Takviyesi kullanılarak Toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu Matrisli Kompozit Malzemelerin Mikroyapı Ve Mekanik özelliklerinin Incelenmesi”. Sakarya University Journal of Science, c. 22, sy. 2, 2018, ss. 495-01, doi:10.16984/saufenbilder.335545.
Vancouver Uzun M, Münis MM, Usca ÜA. Farklı oranlarda CrC partikül takviyesi kullanılarak toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş Cu matrisli kompozit malzemelerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi. SAUJS. 2018;22(2):495-501.

30930 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.