Toz Metalurjisi Yöntemiyle Üretilen B4C+TiB2 Takviyeli Al 2024 Esaslı Kompozitlerde Takviye Miktarının Mekanik Özelliklere Etkisi
Abstract
Bu çalışmada B4C (bor karbür) ve TiB2 (titanyum diborür) takviyeli Al 2024 esaslı kompozitler toz metalurjisi yöntemi kullanılarak, %4 TiB2+%8 B4C, %6 TiB2+%12 B4C, %8 TiB2+%16 B4C ve %10 TiB2+%20 B4C olarak farklı takviye oranlarında üretilmiştir. Üretilen kompozit numuneler, vakumlu fırında 120 min süre ile 560 °C sabit sıcaklıkta sinterlenmiştir. Sinterlemeden sonra Arşimet Prensibi’ne göre teorik yoğunlukları belirlenmiştir. Optik mikroskop ile kompozit numunelerin mikroyapı görüntüleri çekilmiştir. Daha sonra kompozit numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla, sertlik ölçümleri, çapraz kırılma deneyleri ve pin-on-disk yöntemi kullanılarak aşınma deneyleri yapılmıştır. Aşınma yüzeyleri optik mikroskopla, kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. SEM görüntüleri çekimi esnasında EDS analizleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre, TiB2 ve B4C takviye oranlarının artışına bağlı olarak yoğunluk, sertlik değerleri ve çapraz kırılma eğerleri azalmış olup aşınma miktarları artış göstermiştir. Al 2024 numuneye göre kıyaslandığında, %4 TiB2 ve %8 B4C gibi düşük takviye oranlarının bazı mekanik özellikleri iyileştirdiği ancak bu oranların üzerine çıkıldığında mekanik özellikler olumsuz etkilenmiştir.
Keywords
Kompozit, Bor karbür, Titanyum diborür, Mikroyapı, Mekanik Özellikler
References
- Orhan A, Gür A. K, Çalıgülü U., (2007).“Al Matrisli B4C Takviyeli Kompozitlerin Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretimi”, Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4, 8-13.
- Nazik C., (2013).”Alüminyum matrisli B4C parçacık takviyeli kompozitlerin toz metalurjisi yöntemiyle üretimi ve mekanik özelliklerinin incelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
- Ay H., (2014). ”Toz metalurjisi yöntemi ile üretilen AA7075 alüminyum alaşımına Ti ve B4C ilavesinin aşınma davranışı üzerine etkisinin incelenmesi”,Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitü, Karabük.
- Sreenivasan A., Paul Vizhian S., Shivakumar N.D., Muniraju M. and Raguraman M., (2011). “A study of microstructure and wear behaviour of TiB2/Al metal matrix composites”, Latin American Journal of Solids and Structures, 8, 1-8.
- Srivatsan T.S., Guruprasad G., Black D., Radhakrishnan R.,. Sudarshan T.S., (2005). “Influence of TiB2 content on microstructure and hardness of TiB2–B4C composite”, Powder Technology, 159, 161 – 167.
- Keshavamurthy R., Sadananda Mageri, Ganesh Raj, Naveenkumar B., Prashant M, Kadakol and Vasu K., (2013). “Microstructure and Mechanical Properties of Al7075-TiB2 in-situ composite”, Research Journal of Material Sciences, 1(10), 6-10.Gomez L., Busquets-Mataix D., Amigo V., Salvador M.D., (2009). “Analysis of boron carbide aluminium matrix composites”, Journal of Composite Materials, 43, 987-995.
- Rahamian M., Parvin N., Ehsani N., (2010). “Investigation of Particle Size and Amount of Alumina on Microstructure and Mechanical Properties of Al Matrix Composite Made by Powder Metallurgy”, Materials Science and Engineering, 527, 4-5, 1031-1038.
- Abejonar J., Velasco F., Martinez, M.A., (2007). “Optimization of Processing Parameters for the Al+ 10% B4C System Obtained by Mechanical Alloying”, Journal of Materials Processing Technology 184,1-3, 441-446.
- TS EN ISO 4498, (2011). “Sinterlenmiş metal malzemeler (sert metaller hariç) - Görünen sertliğin ve mikrosertliğin tayini”, TSE, Ankara.
- TS EN ISO 6506-1, (2007). “Metalik malzemeler - Brinell sertlik deneyi - Bölüm 1: Deney metodu” , TSE, Ankara.ASTM B312, (2008). “Transverse Rupture Strength Test Fixture of Metal Powder”, ASTM International, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.