TM ile üretilmiş Alumix?231 SiCp ve B4Cp kompozitlerin farklı üretim yöntemlerinin mekanik özelliklere etkisi
The effects of the different production methods of alumix?231 SiCp and B4Cp composites produced by PM on the mechanical properties
Yazar: CEREN GÖDE
Danışman: DOÇ. DR. HASAN ÇALLIOĞLU ; DOÇ. DR. İSMAİL ÖZDEMİR
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Ekstrüzyon = Extrusion ; Mekanik alaşımlama tekniği = Mechanical alloying technique ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy

Özet:
Bu çalışmada, Alumix?231 ötektiküstü Al-Si alaşımlı (Al15Si2,5Cu0,5Mg) alüminyum matrisli parçacık takviyeli kompozitler toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen kompozitlerde %5, %10, %20 oranında silisyum karbür (SiC) ve/veya bor karbür (B4C) parçacık takviye malzemeleri kullanılmıştır. Mekanik alaşımlama (MA) veya klasik yöntemle (turbula tipi karıştırıcı) karıştırılan tozlar soğuk preslenme (SP) yöntemiyle üretilmiştir. Klasik yöntemle üretilen soğuk presleme numunelerine ekstrüzyon (EK) ve yüksek basınçlı burulma (HPT) işlemleride uygulanmıştır. Alüminyum matrisli kompozitlerin mekanik özellikleri (yoğunluk, sertlik, çekme, eğme ve darbe dayanımları), mikroyapı ve kırık yüzeyleri incelenmiştir. Kompozitlerde; TM methodu ile üretilen SP numunelerine uygulanan EK ve HPT ikincil işlemlerinin mekanik özellikler üzerindeki etkisi tesbit edilmiştir. MA, EK ve HPT işlemleri uygulandığında numunelerde gözenekliliğin azaldığı gözlemlenmiştir. Gözenekliliğin azalması, mekanik özellikleri daha da iyileştirmiştir. Alumix?231 matris malzemesin de SP'ye göre EK işlemi çekme mukavemetin %400 artırırken, EK'ya göre HPT işlemi %200 artış sağlamıştır. HPT işleminde Alumix?231 matris malzemesine %5 SiC tozu takviyesi ile çekme mukavemeti azalmış, sertlik değerleri ise bir miktar artış göstermiştir. Ayrıca, MA veya EK işlemleri uygulandığında SiC takviyeli kompozitlerin mekanik özellikleri B4C'ünküne göre daha iyi olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, hypereutectic Al-Si alloy namely Alumix?231 (Al15Si2,5Cu0,5Mg) aluminum matrix composites were produced via powder metallurgy route. In these produced composites, 5%, 10 %, 20% silicon carbide (SiC) and/or boron carbide (B4C) reinforcing particles were used. The powders mixed with mechanical alloying and classical method-that is spex type mixing were produced via cold pressing method. Extrusion and high pressure torsion were applied onto the cold pressing specimens that were produced with classical method. The mechanical properties (density, hardness, tensile strengths at normal and different strain rates, bending and impact strengths), microstructure and fracture surfaces of produced aluminum matrix composites were examined. In the composites, the effect of secondary processes of Extrusion and high pressure torsion that were applied onto cold pressing specimens produced via powder methodology on mechanical properties was identified. When the mechanical alloying, extrusion and high pressure torsion processes were applied on the composites, it was observed that the porosity decreased. It was found out that as the porosity decreased, the mechanical properties improved. In Alumix?231 matrix material, compared to cold pressing, extrusion process increased tensile strength in the ratio of %400, on the other side, compared to extrusion, high pressure torsion process made an increase in the ratio of %200. In high pressure torsion process, with the help of %5 SiC powder reinforcement into the matrix material, tensile strength decreased, while hardness values showed a little increase. It was also determined that when the mechanical alloying and extrusion processes were applied, mechanical properties of SiC reinforced composites were better than B4C?s.