Alüminyum esaslı titanyum tri-alüminit takviyeli kompozitlerin savurma döküm yöntemiyle üretimi ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of wear properties and production of aluminum based titanium tri-aluminite reinforced composites by centrifugal casting method
Yazar: MUHAMMED SONER BAŞER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER SAVAŞ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alüminyum kompozitler = Aluminum composites ; Alüminyum matrisli kompozitler = Aluminum matrix composites ; Metal kompozitler = Metal composites ; Metal matrisli kompozitler = Metal matrix composites

Özet:
Bu çalışmada, Al3Ti takviyeli fonksiyonel dereceli (FG) Al/Al-Cu matrisli kompozit malzemelerin Savurma metoduyla üretilmesi ve aşınma özelliklerinin araştırılması amaçlanmaktadır.
	Kompozitlerin üretiminin ilk aşamasında sert ve aşınmaya daha dayanıklı olan Al3Ti intermetalik bileşiklerinin sıvı alaüminyum içerisinde sentezlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, alüminyum dökümünte tane inceltici elemen olarak kullanılan Al-Ti master alaşımı ağırlıkça %3 Ti içerecek şekilde çelik pota içerisinde 1200°C'de çözeltiye alınmıştır. Hazırlanan Al-%3Ti çözeltisi havada soğumaya bırakılmak süretiyle takvite fazı Al3Ti intermetalik bileşikleri soğuma sırasında sıvı Al ile Ti ekzotermik reksiyonu sonucunda kendiliğinden oluşması sağlanmıştır.   
	Doğrutan çözeltiye almak yöntemiyle üretilen kompozitlerin takviye oranı en fazla ağırlıkca %5 civarında olmaktadır. bu oranan bir kompozit malzeme için oldukça düşüktür. Kompozitlerin takviye oranlarının artırılması, istenilen özelliklere sahip bir kompozit malzeme üretmek için oldukça önemlidir. Bu amaca yönelik olarak, doğrudan döküm yöntemi ile üretilen %5 takviye oranına sahip kompoziter yaklaşık 800°C'de savurma işlemine tabi tutulmuştur. Bu sayede sıvı alüniyum içerisindeki katı Al3Ti partikülleri savurma kuvvetinin etkisi ile kalıp dış cidarlarına doğru savruluş ve bu bölgelerde takviye oranı ağıtlıkca %20'ye kadar artırılmıştır. 
	Savurma döküm, graviti döküm, optik mikroskop, SEM, EDAX ve XRD tekniklerinin kullanıldığı çalışmada, üretilen kompozitlare sertlik ve abrasif aşınma testine tabi tutulmuştur. Sonuçlarda Alüninyum içerine %20 Al3Ti ilavesiye sertlik testlerine %100, aşınma direncide ise %300'e varan artış gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, it is aimed to produce Al3Ti -reinforced functional graded (FG) Al and Al-Cu matrix composite by in-situ method and investigate its mechanical properties.
It is aimed to synthesize Al3Ti intermetallic compounds which are harder and more abrasion resistant in the first step of the production of composites in liquid aluminum. For this purpose, Al-Ti master alloy, which is used as grain refining element in aluminum casting, is dissolved in steel pot at 1200°C  containing 3% by weight of Ti. 
The prepared Al3Ti intermetallic compounds were allowed to spontaneously form as a result of the exothermic reaction of Ti with liquid Al during cooling.
The rate of reinforcement of composites produced by direct solution method is about 5% by weight. This ratio is quite low for a composite material. Increasing the reinforcement ratios of composites is very important to produce a composite material with desired properties. For this purpose, the composites with a 5% reinforcement ratio, produced by direct casting, were subjected to centrifuging at about 800°C. In this case, the solid Al3Ti particles in the liquid aluminum are struck with the effect of the centrifugal force and swept towards the outer walls, and the reinforcement ratio in these regions is increased by 20%.
In the work of using centrifugal casting, gravity casting, optical microscope, SEM, EDAX and XRD techniques, the produced composites were subjected to hardness and abrasive wear test. As a result, an increase of 100% in hardness tests and 300% in abrasion resistance was observed by adding 20% Al3Ti to the aluminum content.