Alüminyum esaslı titanyum diborür takviyeli fonksiyonel derecelendirilmiş kompozitlerin üretimi ve aşınma özelliklerinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, GEMİ İNŞAATI VE GEMİ MAKİNELERİ MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖMER FARUK DEMİROK

Danışman: Ömer Savaş

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Yapılan bu çalışmada in-sitü üretim tekniği kullanılarak Al ve AL-Cu sıvı matrisler içerisinde TiB2 partiküllerinin sentezlenmesi hedeflenmiştir. Daha sonra savurma tekniği ile fonksiyonel derecelendirilmiş kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin incelenmesi amaçlanmıştır. İlk olarak TiB2 partikülerinin sentezlenmesi için Al-Ti-B ve Al-Ti-B-Cu çözeltileri ayrı ayrı hazırlanmış 1200 ºC'a kadar çıkılmış ve bu sıcaklıkta 1 saat kadar beklendikten sonra havada soğumaya bırakılmıştır. Yapılan bu işlem sayesinde TiB2 partikülleri Al ve Al-Cu matris içerisinde kendiliğinden oluşmuştur. Bu şekildeağırlıkça yaklaşık olarak %3 TiB2 takviye oranına sahip külçeler üretilmiştir. Fonksiyonel derecelendirilmiş kompozitlerin üretimi amacıyla bu külçeler başlangıç malzemesi olarak kullanılmıştır. Fonksiyonel derecelendirilmiş kompozitlerin üretimi, kalıp içerisine yerleştirilen 150gr'lık külçelerin 800°C'de 15 dakika beklenerek "Al(sıvı)+TiB2(katı)" çözeltisi oluşturulmuştur. Bu sıcaklıkta 3000 rpm hızında 2 dakika savurma işlemine tabi tutularak havada soğumaya bırakılmıştır. Savurma döküm, graviti döküm, optik mikroskop, SEM, EDAX ve XRD tekniklerinin kullanıldığı çalışmada, üretilen kompozitlere sertlik ve abrasif aşınma testine tabi tutulmuştur. Derecelendirilmiş kompozitlerden kalıp dış cidarından içeriye doğru TiB2 /Al-Cu ve TiB2/Al kompozitlerin sertlik değerlerinde azalış, abresiv aşınma neticesindeki ağırlık kayıplarında ise artış olduğu görülmüştür. En yüksek sertlik değeri kalıp dış cidarlarında %21 takviye içeriğine sahip bölgelerde 115 HB iken %0 takviye oranına sahip kalıp iç bölgelerinde ise 19 HB olarak ölçülmüştür. 1000 grid zımpara kademesinde yapılan aşınma deneyleri sonrasında alüminyum matris içerisine ilave edilen %10 TiB2 ve %5 bakır ilavesi ile 0,005 gr'dan 0,002 gr' düştüğü görülmüştür.