B4C/SiC  parçacık takviyeli CuNiSi alaşım kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of B4C/SiC  particle reinforced CuNiSi alloy composites
Yazar: ABOUBAKER. ALFERJANİ. H. ALRAJHE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET AKKAŞ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Metal kompozitler = Metal composites ; Yerel yoğunluk = Local density

Özet:
Son zamanlarda uygulanan üretim yöntemleri arasında toz metalurjisi ile üretilen CuNiSi alaşımları endüstride dikkate değer bulunmuştur. Toz metalurjisi yöntemiyle alaşımın kimyasal kompozisyon kontrolü sağlanabilmektedir. Toz metalurjisi, döküm, talaşlı imalat, sıcak ve soğuk presleme gibi üretim yöntemlerine alternatif olarak geliştirilmiştir. Toz metalurjisi yöntemi ile kompozitler elde edilerek malzemelere aşınma direnci, korozyon direnci, yüzey sürtünmesi ve yüzey gerilimlerinin arttırılması gibi mekanik özellikler kazandırılabilir. Hafiflik ve sağlamlık oranı açısından başarılı olan CuNiSi alaşımları ile çok iyi mekanik özelliklere sahip kompozit malzemeler üretilmektedir. Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile CuNiSi toz karışımına, ağırlıkça farklı oranlarda (%1; 2,5 ve 5) B4C ve SiC parçacıkları takviyesi yapılarak, kompozit numuneler üretilmiştir. Hazırlanan tozlar üç boyutlu turbula ile 1 saat süreyle karıştırılmıştır. Karıştırma işlemi sonrasında tozlar soğuk pres ile presleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Soğuk presleme işleminde presleme basıncı olarak 600 MPa basınç uygulanmıştır. Preslenen numuneler sinterleme işlemi atmosfer kontrollü ısıl işlem fırını ile yapılmıştır. Sinterleme işlemi, argon atmosferinde 900 ℃ sıcaklıkta 1 saat süre ile uygulanmıştır. Üretilen numunelerin mikroyapılarını belirleyebilmek için taramalı elektron mikroskobu, üretilen numunelerin içyapılarında oluşan fazları belirleyebilmek için X-Işını Kırınım yöntemi analizi, mikrosertlik analizleri ve yoğunluk ölçümleri yapılmıştır. Mikroyapı sonuçlarından, B4C ve SiC parçacıklarının içyapıda homojen olarak dağıldığı tespit edilmiştir. Üretilen kompozit numunelerde artan B4C ve SiC takviye oranına bağlı olarak sertlik değerlerinde artış olmuştur. Bunun yanısıra, deneysel çalışmalar sonucunda en yüksek sertlik değerine %5 B4C ilave edilen CuNiSi kompozit numunede 146 HV0.05 olarak ölçülmüştür.

Abstract:
Among the recently applied production methods, CuNiSi alloys produced by powder metallurgy have been found to be remarkable in the industry. Chemical composition control of the alloy can be achieved by powder metallurgy method. Powder metallurgy has been developed as an alternative to production methods such as casting, machining, hot and cold pressing. By obtaining composites by powder metallurgy method, mechanical properties such as wear resistance, corrosion resistance, surface friction and increasing surface tensions can be given to materials. Composite materials with very good mechanical properties are produced with CuNiSi alloys, which are successful in terms of lightness and strength. In this study, composite samples were produced by adding B4C and SiC particles at different weight ratios (1; 2,5 and 5%) to the CuNiSi powder mixture by powder metallurgy method. The prepared powders were mixed with three-dimensional turbula for 1 hour. After the mixing process, the powders were subjected to cold pressing. In the cold pressing process, 600 MPa was applied as pressing pressure. The pressed samples were sintered in an atmosphere controlled heat treatment furnace. The sintering process was carried out in an argon atmosphere at 900 ℃ for 1 hour. Scanning electron microscopy was used to determine the microstructures of the produced samples, X-Ray Diffraction method analysis, microhardness analyzes and density measurements were made to determine the phases formed in the internal structures of the produced samples. From the microstructure results, it was determined that B4C and SiC particles were homogeneously dispersed in the microstructure. The hardness values of the produced composite samples increased due to the increasing B4C and SiC reinforcement ratio. In addition, as a result of experimental studies, it was measured as 146 HV0,05 in the CuNiSi composite sample with 5% B4C added to the highest hardness value.