Karşıt ekstrüzyon işleminin al esaslı seramik takviyeli kompozitlerde mekanik özelliklerine etkilerinin araştırılması
The research about effects of reciprocating extrusion process on the mechanical properties of al based composites reinforced with ceramic
Yazar: ALPER KARA
Danışman: PROF. DR. M. BAKİ KARAMIŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Ekstrüzyon = Extrusion ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Metal matrisli kompozitler = Metal matrix composites

Özet:
1920'li yılların başından günümüze, endüstride tartışılmaz üstünlüğü olan demir esaslı malzemeler, yerlerini yavaş yavaş alüminyum alaşımları, seramik takviyeli kompozitler gibi mukavemet/ağırlık oranı yüksek malzemelere bırakmaya başlamışlardır. Son on yıldır, alüminyum esaslı metal matris kompozitler(Al-MMK) üzerine yürütülen Ar-Ge faaliyetleri sayesinde, mikroyapı, mekanik ve tribolojik özelliklerinin geliştirilmesinde başarı sağlanmış olmasına rağmen, kompozit ürünün, klasik metal şekillendirme yöntemleri kullanarak, boru, profil, köşebent, çubuk veya levha formunda endüstriyel pazara sunulması tam olarak mümkün olmamış ve dolayısı ile standardize edilememiştir. Bu çerçevede literatürde henüz araştırılmakta olan ve bilimsel bakımdan araştırılmaya muhtaç bulunan karşıt ekstrüzyon işlemi konusu özellikle ülkemizde bakir bir alan gözükmektedir. Karşıt ekstrüzyon işlemi ingottan ve toz biletten optimum mekanik özellikler elde etmek için tekrar tekrar uygulanarak, ingot metalürjisini (IM) ve toz metalürjisini geliştirmek için kullanılacaktır. Üstelik başlangıç malzemesinin içindeki ara yüzey ve gözenek zararları elimine edilebilecektir. Böylece bu metot alüminyum alaşımlarının mikro yapısını ve özelliklerini iyileştirebilir. Sonuç olarak bu metot alüminyum alaşımları ve Al-matriks kompozitlerin mekanik özelliklerinin daha üstün özelliklerini sağlamaktadır.Bu çalışmada, 6xxx serisi alüminyum alaşımı toz malzeme matriks olarak kullanılmış ve Al alaşımının içine 20 µm boyutlu SiC partiküller katılarak üretilen biletler karşıt ekstrüzyon işlemi ile defalarca deforme edilmiş, elde edilen ürünün karakterizasyonu ve deformasyon işleminin mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır..Bu bakımdan üretilen SiC takviyeli alüminyum matriksli kompozit malzemelerin karşıt ekstrüzyon işlemi uygulandıktan sonra, çalışma şartlarını dikkate alarak, çekme (akma özellikleri) ve çentik darbe (enerji absorpsiyon kapasitesi) özelliklerinin araştırılması literatürdeki büyük bir boşluğu dolduracaktır. Bu çalışmanın, bilimsel çalışmalar için faydalı olacağı düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Karşıt ekstrüzyon, metal matriks kompozitler, mekanik özellikler.

Abstract:
Aluminium alloys and metal matrix composites reinforced with ceramic having high strength/weight rate have gradually replaced with ferrous materials which is commonly used in industrial application since early 1920. Over the past decade, thanks to search and developing studies on aluminium basis metal matrix composites (Al-MMCs), tribological performance and mechanical strengths of Al-MMCs have been increased, however, they are hardly introduced to industrial ranges as pipe, rod, profile and sheet in form, that being so, a composite standardization system cannot be established. The reciprocating extrusion process will be used to improve IM (İngot metallurgy) and PM (powder metallurgy) and when apply to the ingot ant powder billet is wrought again and again to get the optimum mechanical properties. Consequently, it is thus intended to use this method to improve the microstructure and properties of Al?matrix alloys.While 6xxx series powder aluminium alloy material was used as a matriks, 20 µm SiC particles were mixed in the powder aluminium alloy and were produced from the composed materials. With reciprocating extrusion process, the billet extruded again and again to investigate characterization of the pruduct and to effect mechanical properties of deformation process.In this respect, after reciprocating extrusion, tensile and notch-impact tests were performed to the samples produced aluminum based metal matrix composites reinforced with SiC materials and investigation of mechanical properties of aluminium based metal matriks composites reinforced with ceramic will greatly fill in the space in the literature. It is hoped that the study will cause to some benefit for scientific studies.Keywords: Reciprocating extrusion, metal matrix composites, mechanical properties.