’Partikül Takviyeli AA2014 Metal Matrisli Kompozit Malzemenin İnfiltrasyon Yöntemi ile Üretimi ve Özelliklerinin Karakterizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Onur Okur
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Sibel Dağlılar
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son çeyrek yüzyılda, insanoğlunun katlanarak artan ihtiyaçları ve teknolojide yaşanan büyük sıçrayışlar sebebiyle geleneksel malzemeler gelişmelere ayak uydurmakta zorlanmış ve kendilerinden beklenen performansı sergileyememiştir. Bu noktadan itibaren, daha üstün ve özgün özelliklere sahip kompozit malzemeler devreye girmiş ve artan oranda mühendislik tasarımlarında yer bulmaya başlamıştır. Özellikle, metal matrisli kompozit malzemeler, bunların içinde de partikül takviyeli alüminyum matrisli kompozit malzemeler; düşük yoğunluk, yüksek mukavemet ve sertlik, uygun yorulma dayanımı, yüksek sıcaklıklarda boyutsal kararlılık ve makul tribolojik özellikleri nedeniyle otomotiv, havacılık ve savunma sanayinde geniş kullanım alanı kazanmıştır. Metal matrisli kompozit malzeme üretiminde, dünyada en çok kullanılan matris malzemesi, alüminyum ve alaşımlarıdır. Takviye elemanı olarak genelde, düşük yoğunluğu (2.52 g.cm-3), yüksek kimyasal inertliği, yüksek sıcaklıklarda kararlılığıyla, elmas ve kübik bor nitrürden sonra en sert üçüncü malzeme olan bor karbür ve nispeten düşük yoğunluğu (3.21 g.cm-3), yüksek ısıl iletkenlik ve düşük ısıl genleşme katsayısının yanı sıra yüksek sertliğe de sahip olmasından ötürü aşınmaya dayanıklı silisyum karbür (SiC) kompozit malzemeler üretmek için kullanılmaktadır. Partikül takviyeli metal matrisli kompozit malzeme üretimi için basit ve oldukça ekonomik bir yöntem olan ''Vakum İnfiltrasyon Yöntemi'' kullanılmaktadır. Bu yöntemde; sıvı matris, negatif bir basınç uygulanarak, ön şekil verilmiş gözenekli yapı (preform) içerisine emdirilmektedir. Bu çalışmada; AA 2014 alüminyum alaşımı matris malzemesi, B4C ve SiC partiküller takviye elemanı olarak seçilmiş ve üretim yöntemi olarak vakumlu infiltrasyon yöntemi seçilmiştir. Deneysel çalışmalarda kullanılacak hibrit kompozit malzemelerin toplam takviye hacim oranları %10 olacak şekilde B4C ve SiC partiküller karıştırılmışıtr. Ayrıca karşılaştırma yapmak amacıyla tek tip (monolitik) %10 takviye hacim oranına sahip B4C ve SiC karışımlar hazırlanmıştır. Hazırlanan toz karışımı silindirik kalıbın içerisine yerleştirilmiş ve silindirik kalıp 700 ○C'de sıvı AA 2014 ergiyiğinin içine daldırılmış bu sırada vakum pompası ile kalıba negatif vakum uygulamıştır. Daha sonra, üretilen numunelere 510 ○C'de 1 saat çözeltiye alma ısıl işlemi uygulanmış ardından 170 ○C ve 190 ○C'de ve farklı sürelerde yaşlandırma ısıl işlemi uygulandıktan sonra numuneler Brinell sertlik testi yapılarak T6 ısıl işleminin sertliğe etkisi belirlenmiştir. Son olarak, numuneler, XRD, SEM ve EDS incelemelerine tabi tutularak yaşlandırma ısıl işleminin mikroyapı ve kimyasal yapıya olan etkileri analiz edilmiştir.