Sıcak pres yöntemi ile üretilen Al/B4C metal matrisli kompozitlerin mekanik ve korozif özellikleri üzerine yaşlandırma ısıl işleminin etkisi
The effect of age hardening process on the mechanical and corrosive properties of Al/B4C metal matrix composites produced by hot pressing
Yazar: BURAK TOZKOPARAN
Danışman: DOÇ. DR. BURAK DİKİCİ
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada Al-Cu ana yapı olmak üzere, Al-%5Cu içine hacimce %10, 20 ve 30 oranlarında B4C (10 μm)  partikül takviye fazı ilave edilmiştir. Kompozitlerin ana yapısı saf Al tozu (26.2μm) ve hacimce %5 Cu tozu (63μm) karışımlarından oluşmaktadır. Al-%5Cu/B4Cp kompozitleri 575°C sıcaklığında, 80 bar basınç altında sıcak pres yöntemiyle üretilmişlerdir.  Üretilen numuneler 530°C 'de 2 saat süre çözündürüldükten sonra numunelere 150°C 'de 12 saat süre ile yapay yaşlandırma (T6) uygulanmıştır. Yaşlandırılmış ve yaşlandırılmamış numuneler üzerinde yoğunluk, sertlik ve potansiyodinamik polarizasyon ölçümleri yapılmıştır. Kompozitlerin üretimi sonrasında numunelere mikro yapılarının incelenmesi amacıyla zımparalama ve parlatma işlemleri uygulandıktan sonra numunelerin karakterizasyonu için SEM, XRD ve EDS analizleri yapılmıştır. 
Sertlik ölçümlerinde, artan takviye oranıyla T6 yapay yaşlandırma ısıl işlem öncesi ve sonrasında üretilen numunelerin sertliklerinin arttığı görülmüştür. SEM incelemelerinde B4C parçacıklarının Al anayapısı içerisinde hemen hemen homojen şekilde dağıldığı, numune yüzeylerinde ise az oranda porozitelerin olduğu görülmüştür. XRD analizlerinde Al anayapısının yanında artan takviye oranıyla birlikte artan B4C bileşiği pikleri gözlemlenmiştir. Matris içerisindeki oranının az olmasından dolayı herhangi bir Cu pikine rastlanılmamıştır. EDS analizlerinde de B4C fazının matris içerisinde doğrulandığı da görülmüştür. Yapılan OCP ve PDS testlerinde matris ve kompozitlerin korozyon duyarlılıklarının artan B4C takviye oranı ile arttığı bulunmuştur. Ayrıca yaşlandırma işleminin korozyon açısından olumsuz bir etkiye sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, 10, 20 and 30% by volume fraction of B4C (10 μm) particle reinforcement phase was added into Al-5% Cu. The main structure of the composites consists of mixtures of pure Al powder (26.2μm) and 5% Cu powder (63μm). Al-% 5Cu/B4Cp composites were produced at 575°C hot press method under 80 bar pressure. The samples were dissolved at 530°C for 2 hours and artificial aging (T6) was applied to the samples at 150°C for 12 hours. Densities, hardness and potentiodynamic polarization measurements were made on aged and non-aged samples. SEM, XRD and EDS analyzes were performed for the characterization of the samples after sanding and polishing processes were applied to examine the microstructures of the samples after the production of the composites. 
In the hardness measurements, the hardness of the samples produced before and after the T6 artificial aging heat treatment increased with increasing reinforcement ratio. In the SEM examinations, it was observed that the B4C particles were distributed almost homogeneously in the Al main structure and on the sample surfaces, the porosities were less. In XRD analyzes, B4C compound peaks were observed with increasing reinforcement ratio. Since there is a small proportion in the matrix, no Cu peak was observed. In the EDS analyzes, it was also seen that the B4C phase was confirmed in the matrix. In the OCP and PDS tests made, the corrosion sensitivities of the matrix and composites were found to increase with increasing B4C reinforcement ratio. It has also been found that the aging process has a negative effect on corrosion properties of samples.