Mekanik alaşımlama yöntemi ile alüminyum esaslı metalik köpük üretilebilirliğinin araştırılması
Investigation of producibility of aluminium based metallic foam by mechanical alloying method
Yazar: YASİN PELİT
Danışman: PROF. DR. MEHMET TÜRKER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı toz metalurjisi (TM) yöntemi ile homojen gözenek yapısına sahip metalik köpük üretim parametrelerinin araştırılmasıdır. Metal matrisli kompozit (MMK) metalik köpük üretiminde matris malzemesi olarak saf alüminyum ve AlSi7 tozu içerisine %0,6 Mg ve köpürtücü madde olarak %0,8-1-1,2 oranında TiH2 tozu kullanılmıştır. Takviye elamanı olarak da %2, %4, %8 oranlarında SiC ve Al2O3 tozları kullanılmıştır. Üç boyutlu turbola cihazında 30 dakika süreyle ön karıştırma yapılıp tozlar daha sonra Szegvari tipi mekanik alaşımlama (MA) değirmeninde, 350 dev/dak. öğütme hızında 15, 30, 60, 120 dakikalık sürelerde karıştırılmıştır. Mekanik alaşımlama esnasında 10 mm çapında çelik bilye kullanılmış ve toz-bilye oranı 1/10 seçilmiştir. Tozlar 30 mm çapındaki silindirik kalıp içerisinde 450 MPa basınç altında sıkıştırılmıştır. Sıkıştırılan tozlar 550ºC'de 2 saat süreyle ön ısıtma işlemi yapıldıktan sonra ekstrüze edilmiştir. Daha sonra 500ºC'de 30 dakika ön ısıtma işleminin ardından 5 mm kalınlığında levha haline getirip 690ºC ve 710ºC'de köpürtme işlemine tabi tutulmuştur. Yapılan deneysel çalışmalarda MA süresinin artmasıyla köpük malzemelerin gözenek yapılarında düzensizlik olduğu ve yoğunluklarının arttığı görülmüştür. Yapı içerisindeki TiH2 miktarı arttıkça köpük malzemenin yoğunluğunun düştüğü ve gözeneklerin yapı içerisinde daha homojen dağıldığı görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Toz Metalurjisi, Metalik Köpük, Metal MatrisliKompozit, Mekanik Alaşımlama.

Abstract:
The aim of this study is to search the production parameters of metallic foam that has homogeneous porous structure. 0,8-1-1,2% TiH2 powder as a foamer and 0,6% Mg were added into the matrix material of pure aluminium and AlSi7 powder in the production of Metal Matrix Composite (MMC) metallic powder. 2%, 4%, 8% ratios of SiC and Al2O3 powders were used as a reinforcement element. Powders were pre-mixed in three dimensional turbola instrument by 30 minutes and then mixed in Szegvari type Mechanical Alloying (MA) Mill with 350 rev/min milling speed by 15, 30, 60, 120 minutes. Steel balls wtih a diameter of 10mm were used and 1/10 value is selected as a powder/ball ratio during the mechanical alloying procass. Powders were pressed in a die of 30mm. diameter under 450Mpa pressure. Pressed powders were extruded after pre-heating process at 550ºC for 2 hours. Later, they became as plate of 5mm thickness after pre-heating process at 500ºC by 30 minutes and foaming process was applied at 690ºC and 710ºC. Experimental studies showen that increasing MA times have increased the densities and disorders were observed in porous structures of powder materials. As the quantity of TiH2 is increased in the structure, the density of powder material is decreased and porosities are dispersed more homogeneously in the structure.Key Words : Powder Metallurgy, Metallic Foam, Metal Matrix Composite, Mechanical AlloyingPages: