Toz metalurjisi yöntemiyle üretilen AA2024 - B4C kompozitlerinin özelliklerinde PCA katkısının incelenmesi
Investigation of PCA addition in the properties of AA2024 - B4C composites produced by powder metallurgy method
Yazar: SEDAT ALPEREN TUNÇ
Danışman: PROF. DR. AYKUT ÇANAKÇI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Alüminyum matrisli kompozitler = Aluminum matrix composites ; Bor karbür = Boron carbide ; Mekanik alaşımlama = Mechanical alloying

Özet:
Bu çalışmada, AA2024 alaşımı matrisli, farklı ağırlıkça yüzde oranlarında B4C takviyeli metal matrisli kompozitler mekanik alaşımlama yöntemi kullanılarak toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiştir. AA2024 - B4C kompozit tozlarının, mekanik alaşımlama işlemi gezegen tip bilyalı öğütücüde, Metanol, Etanol, Stearik Asit, Çinko Stearat olmak üzere 4 farklı PCA kullanılarak 3 grup halinde gerçekleştirilmiştir. 1. grup kompozit tozları AA2024 - %1 B4C olarak belirlenmiş ve PCA katkısı ağ. %2 oranında olacak şekilde öğütme başlangıcında ilave edilmiş, 2. Grup kompozit tozları da AA2024 - %1 B4C olarak şekilde belirlenerek, PCA katkısı öğütme başlangıcında ağ. %2 ve öğütmenin 2., 4., ve 10. Saatlerinde ağ. %0.5 oranında ilave edilerek toplamda ağ. %3,5 oranında PCA katkısı ile öğütülmüş ve 3. Grup kompozit tozları ise takviye miktarı olarak ağ. %1, %2, %5, %10, %20, %30 ve %40 olacak şekilde belirlenerek, PCA katkısı öğütme başlangıcında ağ. %2 ve öğütmenin 2., 4., 10. ve 14. Saatlerinde ağ. %0.5 oranında ilave edilerek toplamda ağ. %4 oranında PCA katkısı ile öğütülmüştür. Toz numunelerinin morfolojik ve partikül boyut dağılımı incelemeleri, SEM-EDS ve XRD analizleri, toz sertliği, görünür yoğunluk incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Toz ve kompozit malzemelerde yapılan incelemelerde, 18 saatlik eklemeli Metanol katkılı öğütme olduğu ve eklemeli PCA ilavesinin mekanik alaşımlama yönteminde daha avantajlı olduğunu anlaşılmıştır.

Abstract:
In this study, AA2024- B4C composites produced by powder metallurgy method. Mechanical alloying method was used to produce AA2024-B4C composite powders. The mechanical alloying process of AA2024 B4C composite powders was carried out in 3 groups using 4 different PCAs: Methanol, Ethanol, Stearic Acid, Zinc Stearate in a planetary type of ball mill. In the mechanical alloying method used to produce AA2024-B4C composite powders, Group 1 composite powders were determined as AA2024 1% B4C and PCA additive was added at the beginning of milling at the rate of 2 wt. %, 2nd Group composite powders were determined as AA2024-1% B4C, PCA additive was added at the rate of 2wt.% at the beginning of milling and 0.5 wt.% was added at the 2nd, 4th and 10th hours of milling, giving a total of 3.5 wt.% PCA and Group 3 composite powders were determined to contain different amounts of reinforcement by wt.%(1, 2, 5, 10, 20, 30, 40) and PCA additive was added at the beginning of the milling at the amount of 2 wt. % and at the 2nd, 4th, 10th and 14th hours of the milling at the amount of 0.5%, for a total of 4% PCA additive. Morphological examinations, particle size distributions, SEM-EDS-XRD analysis, powder hardness, apparent density examinations of the powder samples were carried out. As a result of the investigations, it was revealed that the best parameter was with the addition of Methanol at 18 hours of milling.