Toz metalurjisi yöntemi ile Al esaslı parçacık takviyeli sandviç metalik köpük üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Production of particles reinforced Al based sandwich metallic foams by powder metallurgy techniques and investigation of their mechanicial properties
Yazar: HANİFİ ÇİNİCİ
Danışman: PROF. DR. MEHMET TÜRKER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Teknik Eğitim = Technical Education

Özet:
Bu tez, toz metalurjisi yöntemi ile alüminyum esaslı parçacık takviyeli sandviç metalik köpük üretimi ve mekanik özelliklerinin araştırılmasını içermektedir. Sandviç metalik köpüğün üretimi için karıştırılan Al, Si, Mg, titanyum hidrür (TiH2) tozları ve seramik parçacıkları (SiC, Al2O3, B4C) kalıp içerisinde sabit basınç altında sıkıştırılarak blok numuneler hâline getirilmiştir. Elde edilen blok numuneler 500 ? C sıcaklıkta ekstrüze edildikten sonra Al levhalar arasında 500 ? C sıcaklıkta haddeleme işlemi yapılarak köpürtme öncesi ön şekil numuneler oluşturulmuştur. Daha sonra ön şekil numuneler 650, 670, 690 ve 700 ? C'de farklı köpürtme sürelerinde (6-16 dakika arasında) köpürtme işlemine tabi tutularak atmosferik ortamda soğumaya bırakılmıştır. Köpürtme süresi ve köpürtme sıcaklığının artması ile gözenek boyutları, gözeneklilik oranları ve lineer uzamanın arttığı tespit edilmiştir. Gözenek boyutları ve lineer uzamanın artması Al köpük yoğunluğunun düşük olmasına sebep olmuştur. Köpürtme sıcaklığının artması sandviç metalik köpük üretimi için gerekli olan köpürtme süresinin azalmasına neden olmuştur. Partikül ilavesinin basma dayanımını artırdığı, eğme dayanımını ise azalttığı tespit edilmiştir. Köpürtme sıcaklığının artmasıyla alüminyum sandviç köpüklerin üç nokta eğme dayanımlarının ve basma dayanımlarının azaldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
This thesis comprises of the production of particles reinforced Al based sandwich metallic foams by using powder metallurgy techniques and investigation of their mechanical properties. In order to produce sandwich foam, aluminum, silicon, magnesium, titanium hydride (TiH2) powders and some ceramic particles (SiC, Al2O3, B4C) were mixed homogeneously and compacted under a constant pressure and some powder blanks were produced. Blanks were extruded at 500oC and then hot rolled in between Al plates at 500 ? C. Preform samples were foamed at 650, 670, 690, 710 ? C for various foaming duration (6-16 minutes) and then cooled to room temperature in air. It was determined that, increasing the foaming temperature and foaming duration resulted in an increase in pore size, the volume fraction of porosity and linear expansion rate. Increasing pore size and linear expansion rate resulted in a decrease in foam density of aluminum. High foaming temperature caused the reduction of the foaming duration. Addition of ceramic particles to the matrix increased the compressive strength of the foams whereas it was found to be detrimental to the three-point bending strength. High foaming temperature reduced the three-point bending strength and compressive strength of aluminum sandwich foams.