B4C takviyeli Al-Si alaşımlarının yarı katı-sıvı aralığında şekillendirilmesi ve özelliklerinin incelenmesi
The investigation of properties and forming in semi-solid-liquid range of B4C reinforced Al-Si alloys
Yazar: NİYAZİ YILMAZ ÇOLAK
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN TURHAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı / Malzeme Eğitimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Kompozit malzemeler = Composite materials ; Toz metalurjisi = Powder metallurgy ; Yarımetal = Semimetal

Özet:
Bu çalışmada, bor karbür takviyeli (%5-10-15-20) alüminyum-silisyum esaslı kompozitler üretilmiştir. İkincil numuneler yarı katı aralığında şekillendirilerek özellikleri incelenmiştir. Yapılan çalışmada, yarı katı şekillendirme yönteminin, takviye oranının, takviye tane boyutunun, presleme basıncının, sinterleme atmosferinin ve sinterleme sıcaklığının etkileri dikkate alınarak incelemeler yapılmıştır. Mikroyapıların belirlenmesi ve incelenmesi için taramalı elektron mikroskobu(SEM) kullanılmıştır. X ışınları kırınımı (XRD) tayini ile üretilen numunelerde bulunan fazlar tespit edilmiştir. Taramalı elektron mikroskobu enerji dağılım x ışını spektrometresi (SEM-EDS) tekniği kullanılarak sistemde oluşan fazların kimyasal içeriği belirlenmeye çalışılmıştır.Yarı katı şekillendirme işlemi porozite özelliğini etkilemiş, yapıdaki poroziteler azalmış ve daha yoğun bir kompozit elde edilmiştir. Çalışmada uygulanan yarı katı-sıvı aralığında şekillendirme yönteminin matris ve takviye arasındaki bağlantıyı kuvvetlendirdiği ortaya çıkmıştır. Numunelerde matris ve takviye partikülleri arasında AlB10, AlB12, Al3SiB48, Al8B4C7 gibi intermetalik bileşiklerin oluştuğu gözlenmiştir.Yapılan çalışmalar sonucunda, numunelerde sertlik, artan bor karbür ilavesi ile artmaktadır. Ancak aynı oranda bor karbür ilaveli numunelerin yarı katı şekillendirilmeye bağlı olarak sertlik değerleri daha çok artmıştır. Toz metalurjisi ile üretilen numunelerde en yüksek sertlik değeri %20 B4C takviyeli N5 numunesinde 71.3 HV olarak ölçülmüştür. Yarı katı şekillendirilen numunelerde ise sertlik değerleri artış göstermiş en yüksek sertlik değeri %20 B4C takviyeli N10 numunesinde 85.4 HV olarak ölçülmüştür.Anahtar kelimeler: Al-Si, B4C, Kompozit, Yarı Katı Şekillendirme

Abstract:
In this study, boron carbide reinforced (%5-10-15-20) aluminum silica based composites have been produced. Secondary samples features shaping a range of semi-solid were examined. In study, taking into consideration the effects of semi-solid formation method such as; the rate of reinforcement, reinforcing grain size, pressing pressure, sintering atmosphere and sintering temperature were investigated. Microstructure for examination, Scanning Electron Microscopy (SEM) was used. Intermetalic phases using XRD analysis were determined.Property of semi-solid forming process influenced the porosity, decreased porosity and denser composite structure was obtained. Applied to study a range of semi-solid-liquid forming method has emerged to strengthen the connection between matrix and reinforcement. In samples, between matrix and reinforcement particles such as; AlB10, AlB12, Al3SiB48, Al8B4C7, intermetalic phases were occurred.As a result of the studies, the hardness of samples was increased with addition of boron carbide. But at the same rate of addition of boron carbide depending on the hardness of the samples semi-solid shaping values have increased more. In samples produced by powder metallurgy, the highest hardness value, 20% B4C reinforced the N5 sample was measured as 71.3 HV.In semi solid formational specimens, the highest hardness value, 20% B4C reinforced N10 HV sample was measured as 85.4.Keywords: Al-Si, B4C, Composite, Semi-Solid Forming.