Alüminyum matrisli kompozit malzemelerin toz metalurjusi yöntemiyle üretilmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterisation of aluminium matrix composite materials by powder metallurgy
Yazar: COŞKUN DÖRTBÖLÜK
Danışman: Y.DOÇ.DR. DURSUN ÖZYÜREK
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Mekanik Alaşımlama (MA) / Mekanik Öğütme (MÖ) işlemiyle atritör vetitreşimli değirmen kullanılarak silisyum karbür (SiC) seramik parçacık takviyelialüminyum esaslı kompozit malzemeler üretilmiştir. Deneysel çalışmalarda saf Al, % 5, %10, % 15 ve % 20 SiC takviyeli Al olmak üzere beş farklı malzeme üzerinde çalışılmıştır.Karşılaştırma amacıyla aynı malzemeler atritör ve titreşimli değirmenlerde öğütülmüştür.Öğütme işlemlerinde işlem kontrol kimyasalı ( KK) olarak % 2 stearik asit ve öğütücüolarak ta 6 mm çapında çelik bilyalar kullanılmıştır. MA / MÖ işlemleri atritör değirmende750 dev/dak ve titreşimli değirmende de 750 Hz hızlarında 10:1 bilya/toz oranıkullanılarak 30, 60, 90 ve 120 dakikalık sürelerde yapılmıştır. Öğütülen tozlar optik vetarama elektron mikroskobunda (SEM) incelenmiştir. Ayrıca, EDAX ve toz boyutanalizleri de yapılmıştır. MA / MÖ tozlar 630 MPa basınç altında soğuk preslenerek 9 mmçapında ve 5 mm yüksekliğinde numuneler haline getirilmiştir. Bu numuneler daha sonra530 ºC'da 30 dakika süreyle sinterlenmiştir. Sinterlenen numunelerin yoğunlukları vesertlikleri ölçülmüştür. Her iki değirmende de takviye elemanı oranı artıkça üretilen MMKmalzemelerin sertlik ve yoğunluk değerleri artmıştır. Öğütme süresi arttıkça ince taneliyapılar meydana gelmiştir.iiiÖZET (devam ediyor)Anahtar kelimeler : Toz Metalurjisi, Mekanik Alaşımlama, Kompozit Malzemeler,Aluminyum, Silisyum Karbür.Bilim kodu : 626.20.01iv

Abstract:
In this study, aluminium based composites reinforced with SiC ceramic particles weresynthesised using atritor and vibration mills by mechanical alloying (MA) / mechanicalmilling (MM). For the experimental studies, five different compositions were prepared.These are pure Al, 5 %, 10 %, 15 % and 20 % of SiC reinforced Al. For comparisonpurposes, the same compositions were milled using attritor and vibration mills. 2 % stearicacid as the process control chemical and steel balls of 10 mm diameter as the miller wereused in the milling processes. The atritor mill was run at 750 rpm while the vibration millwas run at 710 Hz using 10:1 ball/powder ratio for 30, 60, 90 and 120 minutes. The milledpowders were examined under optical and scanning electron microscopes (SEM). Inaddition, EDAX and particle size analyses were carried out. These powders were coldpresses under 630 MPa pressure in order to produce small specimens with 9 mm diameterand 5 mm height. These specimens were then sintered at 530 ºC for 30 minutes. Densityand hardness measurements were made. The results of density measurements showed thatthe vibration mill required less time than the atritor mill. The results of the EDAX analysesshowed that minimum powder pollution by oxygen and carbon occurred. Hardness anddensity of the specimens were also found to increase with increasing SiC content.Increasing milling time also resulted in better microstructure.vABSTRACT (continued)Key Words : Mechanical Alloying, Powder Metallurgy, Composite Materials,Aluminium, Silicon Carbide.Science Code : 626.20.01vi