Al matrisli α-Si3N4 takviyeli kompozit malzeme üretimi ve işlenebilirliğinin karakterizasyonu
Production of al based composite reinforced with α-si3n4 and caracterization of its machinability properties
Yazar: ERSİN BAHÇECİ
Danışman: DOÇ.DR. YUSUF ÖZÇATALBAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Al MATRİSLİ Î±-Si3N4 TAKVİYELİ KOMPOZİT MALZEME ÜRETİMİ VEİŞLENEBİLİRLİĞİNİN KARAKTERİZASYONU(Yüksek Lisans Tezi)Ersin BAHÇECİGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETBu çalışmada, toz metalurjisi yöntemiyle Al matrisli parçacık takviyeli malzeme(MMKp) üretimi ve işlenebilirlik özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Gazatomize yöntemiyle üretilmiş Al tozu ile ağırlıkça % 5, % 10 ve % 15oranlarında Î±-Si3N4 seramik parçacık takviye elemanı, bilyalı atritörde 1 saatkarıştırılmıştır. Karışım tozlar, çapraz kırılma numuneleri (ÇKN) veişlenebilirlik numuneleri üretmek için 800 MPa basınçta preslenmiştir.Preslenen numuneler 650 oC sıcaklıkta 2 saat süreyle N2 atmosferi altındasinterlenmiştir. Sinterlenmiş ÇKN' lerinin mekanik özellikleri belirlenmiş vemetalografik incelemeler yapılmıştır. İşlenebilirlik deneyleri PCD ve K10 kesicitakımlarla, farklı kesme hızlarında kuru tornalama işlemiyle yapılmıştır.İşlenebilirlik, talaş kökü incelemeleri, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü vetalaş tipleriyle karakterize edilmiştir. Takviye miktarındaki artışla çaprazkırılma dayanımında azalma, sertlikte ise artış gözlenmiştir. En yüksek çaprazkırılma dayanımı % 10 seramik takviye içeren MMK malzemelerdebelirlenmiştir. MMK malzemelerin Î±-Si3N4 oranı artıkça yüzey kalitesininiyileştiği ve tornalama kuvvetlerinin azaldığı gözlenmiştir.PCD takımla işlemede, minimum yüzey pürüzlülüğü ve minimum tornalamakuvvetleri belirlenmiştir. Alüminyum matrisin K10 takıma yapışma eğilimi,aşırı yığıntı talaş (YT) oluşumuna ve dolayısıyla kötü yüzey kalitesine sebepolmuştur.Bilim Kodu : 710Anahtar Kelimeler :Toz metalurjisi (TM), Metal matrisli kompozit (MMK),İşlenebilirlik, PCD, K10, Sİ3N4Sayfa Adedi : 131Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Yusuf ÖZÇATALBAŞ

Abstract:
PRODUCTION OF Al BASED COMPOSITE REINFORCED WITH Î±-Si3N4AND CARACTERIZATION OF ITS MACHINABILITY PROPERTIES(M.Sc. Thesis)Ersin BAHÇECİGAZI UNIVERSITYINSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGYSeptember 2006ABSTRACTThe aims of this study, are to produce Al based composite reinforced withparticulate (MMCp) by powder metallurgy technique and to investigate itsmachinability properties. Al powders and 5, 10 and 15% weight ratios of Î±-Si3N4 particulates were mixed in an attritor for one hour. To produce transverserupture test and machinability test block samples, the mixed powders werecompacted at 800 MPa. Compacted block samples were sintered at 650 oC for 2hours in N2 atmosphere. Mechanical properties and microstructure of sinteredsamples have been investigated. Machinability tests were carried out by dryturning with PCD and K10 tools at different cutting speeds. Machinability hasbeen characterized with turning forces, surface roughness, chip types and chipformation. By increasing the percentage of Si3N4 weight ratio, transverserupture strength (TRS) decreased and the hardness of MMC samples increased.The highest TRS value was observed for the MMCp including 10% ceramicreinforcing materials. It was determined that the machined surface roughnessand turning forces of MMCp decreased with increasing Î±-Si3N4 ratio.During the machining of MMCp with PCD tool, minimum surface roughnessand minimum turning forces formed. Adhering tendency of Al matrix to theK10 tool caused excessive built-up edge formation and poor surface quality.Science Code : 710Key Words : Metal matrix composite (MMC), Powder metallurgy (P/M),Machinability, PCD, K10, Si3N4Page Number : 131Adviser : Assoc. Prof. Yusuf ÖZÇATALBAŞ