B4C/SİC parçacık takviyeli alcumg alaşım kompozitlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması
Investigation of the microstructural and mechanical properties of B4C/SİC particle reinforced alcumg alloy composites
Yazar: MOHAMED ABDULSALAM MOHAMED ELSHERKSI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET AKKAŞ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son zamanlarda uygulanan üretim yöntemleri arasında toz metalurjisi ile üretilen AlCuMg
alaşımları endüstride dikkate değer bulunmuştur. Toz metalurjisi yöntemiyle alaşımın 
kimyasal kompozisyon kontrolü sağlanabilmektedir. Toz metalurjisi, döküm, talaşlı imalat, 
sıcak ve soğuk presleme gibi üretim yöntemlerine alternatif olarak geliştirilmiştir. Toz 
metalurjisi yöntemi ile kompozitler elde edilerek malzemelere aşınma direnci, korozyon 
direnci, yüzey sürtünmesi ve yüzey gerilimlerinin arttırılması gibi mekanik özellikler 
kazandırılabilir. Hafiflik ve sağlamlık oranı açısından başarılı olan AlCuMg alaşımları ile çok 
iyi mekanik özelliklere sahip kompozit malzemeler üretilmektedir. Bu çalışmada, toz 
metalurjisi yöntemi ile AlCuMg toz karışımına, ağırlıkça farklı oranlarda (%5, 10 ve 15) B4C
ve SiC parçacıkları takviyesi yapılarak, kompozit numuneler üretilmiştir. Hazırlanan tozlar üç 
boyutlu turbula ile 1 saat süreyle karıştırılmıştır. Karıştırma işlemi sonrasında tozlar soğuk 
pres ile presleme işlemine tabi tutulmuşlardır. Soğuk presleme işleminde presleme basıncı 
olarak 600 MPa basınç uygulanmıştır. Preslenen numuneler sinterleme işlemi atmosfer 
kontrollü ısıl işlem fırını ile yapılmıştır. Sinterleme işlemi, argon atmosferinde 550 ℃ 
sıcaklıkta 1 saat süre ile uygulanmıştır. Üretilen numunelerin mikroyapılarını belirleyebilmek 
için taramalı elektron mikroskobu, üretilen numunelerin içyapılarında oluşan fazları 
belirleyebilmek için X-Işını Kırınım yöntemi analizi, mikrosertlik analizleri ve yoğunluk 
ölçümleri yapılmıştır. Mikroyapı sonuçlarından, B4C ve SiC parçacıklarının içyapıda homojen 
olarak dağıldığı tespit edilmiştir. Üretilen kompozit numunelerde artan B4C ve SiC takviye 
oranına bağlı olarak sertlik değerlerinde artış olmuştur. Bunun yanısıra, deneysel çalışmalar
sonucunda en yüksek sertlik değerine %15 B4C ilave edilen AlCuMg kompozit numunede 161
HV0.1 olarak ölçülmüştür.

Abstract:
Among the recently applied production methods, AlCuMg alloys produced by powder 
metallurgy have been found to be remarkable in the industry. Chemical composition 
control of the alloy can be achieved by powder metallurgy method. Powder metallurgy 
has been developed as an alternative to production methods such as casting, 
machining, hot and cold pressing. By obtaining composites by powder metallurgy 
method, mechanical properties such as wear resistance, corrosion resistance, surface 
friction and increasing surface tensions can be given to materials. Composite materials 
with very good mechanical properties are produced with AlCuMg alloys, which are 
successful in terms of lightness and strength. In this study, composite samples were 
produced by adding B4C and SiC particles at different weight ratios (5, 10 and 15%) 
to the AlCuMg powder mixture by powder metallurgy method. The prepared powders 
were mixed with three-dimensional turbula for 1 hour. After the mixing process, the 
powders were subjected to cold pressing. In the cold pressing process, 600 MPa was 
applied as pressing pressure. The pressed samples were sintered in an atmosphere 
controlled heat treatment furnace. The sintering process was carried out in an argon 
atmosphere at 550 ℃ for 1 hour. Scanning electron microscopy was used to determine 
the microstructures of the produced samples, X-Ray Diffraction method analysis, 
microhardness analyzes, and density measurements were made to determine the phases 
formed in the internal structures of the produced samples. From the microstructure 
results, it was determined that B4C and SiC particles were homogeneously dispersed 
in the microstructure. The hardness values of the produced composite samples 
increased due to the increasing B4C and SiC reinforcement ratio. In addition, as a 
result of experimental studies, 161 HV0.1 was measured in the AlCuMg composite 
sample with %15 B4C added to the highest hardness value.