B4C-SİC takviyeli alüminyum matrisli hibrit nanokompozit üretimi ve işlenebilirliğinin  incelenmesi
Investigation of production and machinability of B4C-SIC particle reinforced aluminium matrix hybrid nanocomposite
Yazar: ZİHNİ ALP ÇEVİK
Danışman: PROF. DR. METİN KÖK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Al2024/B₄C-SiC hibrit nanokompozitleri, Al2024/B₄C ve Al2024/SiC nanokompozitleri toz metalürjisi metodu ile üretilmiştir. Üretilen bu kompozitlere ait yüzey morfolojisi, fiziksel özellikleri ve işlenebilirlik durumları, son dönemin alışılmamış işleme yöntemlerinden olan üç farklı tezgahta farklı işleme yöntemleri ile incelenmiştir. Bu işleme yöntemleri, Aşındırıcılı Su Jeti (AWJ) ile işleme, Tel erozyon Tezgahı (WED) ile işleme ve Bilgisayar Sayısal Kontrollü (CNC) Dik işleme merkezi ile işlemedir. Bu üç farklı tezgahta her bir kompozit numune için işlenebilirlik olarak, Talaş Kaldırma Oranı (MRR) ve Yüzey Pürüzlülüğü (SR), ve yine mekanik özelliklerden olan sertliklerin karşılaştırılması yapılmıştır. Aynı zamanda her bir kompozit numune için her bir tezgahta işleme öncesi ve sonrası için Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yüzey morfolojisi alınmış ve Enerji Dağılımlı Spektroskopi (EDS) haritalama analizi ile de içerisindeki alaşım miktarları belirlenme işlemi, farklı işlenmiş yüzeylerde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen deneyler sonucundaki Brinell sertlik değerleri, İşleme sonrası yüzeylerdeki sertlik değerlerinin karşılaştırılmasında Al2024 numunesinde CNC dik işlemde 110.2 BSD değeri ile tespit edilmiş, en yüksek sertlik değeri ise AWJ ile işlenmiş yüzeydeki BorSi 4 numunesinde 192.8 BSD değeri ile ortaya çıkmıştır. MRR değerlerinde ise, CNC dik işlem yöntemiyle işlenen AA2024 alaşımının ise 0,0362 mmᵌ / dak değerinde maksimum MRR değerine sahip olduğu görülmüştür. Yüzey pürüzlülük değerleri için AWJ tezgahı ile işleme prosesinde, WED tezgahı ve CNC dik işleme tezgahına kıyasla daha güzel yüzey pürüzlülüğü ve daha iyi yüzey kalitesi sağladığı görülmüştür. Yüzey morfolojisinde ise matris yapıya eklenen takviye miktarı arttırıldığı zaman işlenen yüzeylerdeki çukur, boşluk ve oluk miktarı daha da arttığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
These are machining with Abrasive Water Jet (AWJ), Machining with Wire Electrical Discharge (WED) and machining with Computer Numerical Controlled (CNC) vertical machining center. Material Removal Rate (MRR) and Surface Roughness (SR) were compared as machinability for each composite on these three different machining and a comparison of hardness, which is also a mechanical property, was made. At the same time, surface morphology was taken with Scanning Electron Microscope (SEM) for each composite before and after processing on each machine and Energy Dispersive X-ray Analysis) (EDX) mapping analysis was performed on different processed surfaces. In MRR values, it was seen that AA2024 alloy processed with CNC vertical machining had a maximum MRR value of 0.0362 mmᵌ / min. For surface roughness values, it has been observed that the AWJ machine provides better surface roughness and surface quality compared to the WED machine and CNC vertical machining. In surface morphology, it has been observed that when the amount of reinforcement added to the matrix structure is increased, the amount of pits, voids and grooves on the processed surfaces has increased.