AA2024/ Cu-Ni-Cr takviyeli metal matrisli kompozitlerin üretimi ve özelliklerinin incelenmesi
Production and properties investigation of Cu-Ni-Cr reinforced AA2024 matrix composites
Yazar: GÜL GEDİK GÜLTEKİN
Danışman: PROF. DR. AYKUT ÇANAKÇI
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Yüksek dayanımlı malzemelere olan ihtiyacın artması, alaşımların mekanik özelliklerinin iyileştirilmesi için metal matrise metal takviye kullanılarak, matrisin sünekliğini,  tokluğunu düşürmeden daha iyi özelliklere sahip kompozitlerin üretilmesine neden olmuştur. Bu amaçla; AA2024 alaşımına ağırlıkça % 0, 0.5, 1, 2, 3 ve 5 oranlarında Ni, Cu ve Cr ilave edilerek; tek (AA2024/Cu, AA2024/Cr, AA2024/Ni), iki (AA2024/Cu-Ni, AA2024/Cu-Cr, AA2024/Cr-Ni) ve üç (AA2024/Cu-Ni-Cr) takviyeli kompozitler, toz metalurjisi yöntemi ile üretilmişlerdir. Kompozitlerin içyapı, mekanik, fiziksel, korozyon ve aşınma özellikleri ile ilgili incelemeler yapılmıştır. Sonuçların karşılaştırılması için sıcak presleme ile takviyesiz AA2024 alaşımları da üretilmiştir. 
Matris ve takviye arasında iyi arayüzey bağı oluşmuş bu da kompozitlerin sertlik, çekme, aşınma ve korozyon dayanımlarında iyileşmeye neden olmuştur. Ni, Cu ve Cr takviye edilen kompozitler de sırasıyla (Al3Ni, Al3Ni2, Al3NiCu), Al2Cu, (Al7Cr, Al11Cr2) arafaz bileşikleri oluşmuştur. Ni ve Cr takviye edilen kompozitler de en yüksek sertlik ve çekme dayanımı % 0.5 oranında ölçülürken, Cu takviye edilen kompozitlerde % 5 oranında görülmüştür. İki takviyeli kompozitlerde en yüksek çekme dayanımı Ni-Cu takviyelilerde %2, Cu-Cr ve Ni-Cr takviyelilerde %5 oranlarında elde edilmiştir.  Tüm kompozit gruplarında adhezif ve abrazif aşınma mekanizmalarına ve korozyon oluşumuna rastlanmıştır.

Abstract:
The increasing need for high-strength materials has led to the production of composites with better properties by using metal reinforcement in the metal matrix to improve the mechanical properties of alloys, without reducing the ductility and toughness of the matrix. For this purpose; by adding 0.5, 1, 2, 3 and 5 wt% Ni, Cu and Cr to the AA2024 alloy; single (AA2024/Cu, AA2024/Cr, AA2024/Ni), two (AA2024/Cu-Ni, AA2024/Cu-Cr, AA2024/Cr-Ni) and three (AA2024/Cu-Ni-Cr) reinforced composites were produced by powder metallurgy method. The internal structure, mechanical, physical, corrosion and wear properties of the composites were investigated. 
A good interface was formed in metal reinforced composites as a result of wetting, which resulted in an improvement in the hardness, tensile, wear and corrosion resistance of the composites. In Ni, Cu and Cr reinforced composites, (Al3Ni, Al3Ni2, Al3NiCu), Al2Cu, (Al7Cr, Al11Cr2) interphase compounds were formed, respectively. While the highest hardness and tensile strength were measured at 0.5% in Ni and Cr reinforced composites, it was observed at 5% in Cu reinforced composites. In double-reinforced composites, the highest tensile strength was obtained at 2% in Ni-Cu reinforced ones and 5% in Cu-Cr and Ni-Cr reinforced ones. Adhesive and abrasive wear mechanisms and corrosion formation were observed in all composite groups.