Sıcak Presleme ile Alüminyum Matrisli ve Al2O3 Takviyeli Toz Metal Kompozit Malzeme Üretimi ve Abrasif Aşınma Davranışının Araştırılması

Year 2017, Volume: 5 Issue: 4, 87 - 97, 22.12.2017

Halil Arık , Görkem Kırmızı , Pakize Semerci

https://doi.org/10.29109/http-gujsc-gazi-edu-tr.343115

Abstract

Öz

Bu
çalışmada, ortalama toz tane boyutu 72,06 µm ve % 99 saflıkta atomize alüminyum
tozu ile % 99,52 saflıkta ve 45 mm altı boyutta % 15 Al₂O₃
tozu 2 saat süreyle yüksek enerjili atritörde karıştırılmıştır. Karıştırma
sonrası toz tane boyutu ve morfolojisi incelenen karışım ve saf alüminyum
tozlardan 30 mm çapta ve 6 mm kalınlıkta disk şeklinde toz metal kompozit numuneler
üretilmiştir. Numuneler, karışım tozun ve alüminyum tozun tek yönlü eksenel
kalıp içerisinde 200 MPa basınç altında, 550 °C sıcaklıkta ve 2 saat süreyle
bekletilmesiyle elde edilmiştir. Üretilen toz metal alüminyum ve kompozit
malzemelerin yoğunluk, sertlik ölçümleri ve mikroyapı incelemeleri
yapılmıştır.  Daha sonra ASTM G99-05’ e
uygun olarak üretilen ve hazırlanan aşınma test numuneleri üzerinde ball-on-disk
yoluyla abrasif aşınma testleri yapılmıştır. Abrasif aşınma testlerinde
TRIBOMETER T10/20 cihazı kullanılmıştır. Aşınma testleri sonrası aynı şartlar
altında üretilen saf alüminyum ve Al₂O₃ takviyeli
alüminyum matrisli toz metal kompozit malzemelerin aşınma değerleri
karşılaştırılarak takviye elemanı olarak kullanılan Al₂O₃’nın
kompozit malzemenin abrasif aşınma davranışı üzerine olan etkileri ortaya
konmuştur. Elde edilen test sonuçlarına göre aynı şartlar altında üretilen
ve test edilen alüminyum toz metal parçaya göre Al₂O₃
takviyeli toz metal kompozit malzeme % 62 daha sert iken aşınma testlerinde de daha
iyi abrasif aşınma davranışı göstermiştir.

Keywords

Toz Metalurjisi, Sıcak Presleme, Al-Al2O3 Kompozit, Abrasif Aşınma

References

• [1] Mohana Raoa, Ch., Mallikarjuna Raob, K., “Abrasive Wear Behaviour of TiB2 Fabricated Aluminum 6061”, International Conference on Processing of Materials, Minerals and Energy, Ongole, Andhra Pradesh, India 29-30 July 2016.
• [2] Daniel Jebin, V., Shivalingappa, D., Jenix Rino, J., “Wear Behavior of Al6063-Alumina Metal Matrix Composite”, International Journal of Science and Research, Cilt 2, 446-449, 2013.
• [3] Naveen Kumar G., Mahidhar Reddy V., Mohana Reddy Y.V., and Hemachandra Reddy K., “Study of Abrasıve Wear Behavıor of AA6063/TiCp In-Sıtu Composıtes” International Journal of Mechanical Engineering and Technology, Cilt 8, Sayı 5, 42–52, 2017.
• [4] Sridhar Raja K.S., Bupesh Raja V.K., “Effect of Boron Carbide Particle in Wear Characteristic of Cast Aluminium A356 Composite”, Journal of Mechanical and Civil Engineering, 73-77, 2014. [5] Tambe O., Thakkar M., “Improvement of Wear Resıstance Qualıty ın Alumınıum Metal Matrıx Composıte – A Revıew, International Journal of Scientific & Engineering Research, Cilt 8, 1417-1421, 2017.
• [6] Mahamood Hassan A., Alrashdan A., Hayajneh M.T., and A Turki Mayyas., “Wear Behaviour of Al-Mg-Cu Based Composites Containing SiC Particles”, Trıbology International, Cilt 42, 1230-1238, 2009.
• [7] Veresh Kumar G.B., Rao C.S.P., Selvaraj N., “Studies on Mechanical and Dry Sliding Wear of Al6061-SiC Composites”, Composites: Part B, Cilt 43, 1185-1191, 2012.
• [8] Singh R. K., Telang A. and Das S., “Hıgh Stress Abrasıve Wear Behavior of Aluminum Alloy and Composıte: A Revıew”, Journal of Engineering and Applied Sciences, Cilt 10, 8025-8037, 2015.
• [9] Tjong S.C., Lau K.C., “Properties and Abrasive Wear of TiB2/Al-4%Cu Composites Produced by Hot İsostatic Pressing”, Composites Science and Technology, Cilt 59, 2005-2013, 1999.
• [10] Yıldız T., Gür A.K., “Aşınma sistemleri”, Doğu Anadolu Bölgesi Araştırmaları, 86-91, 2006.
• [11] Gül F., İlivan M., “SiO2 Takviye Edilmiş Al Kompozitlerin Abrasiv Aşınma Davranışını Etkileyen Faktörlerin İstatistiksel Analizi”, 4th International Symposium on Innovative Technologies in Engineering and Science, Alanya/Antalya, 1799-1809, 2016.
• [12] Kurt H., Arık H., Bağcı C., “Abrasive Wear, Structure, and Mechanical Aspects of Al-Al2O3 Composites Fabricated Using Various Mixing Media During P/M Routes”, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Cilt 55, 23-36, 2016.
• [13] Arık H., Y Özçatalbaş., Türker M., “Dry Sliding Wear Behavior of İn Situ Al-Al4C3 MMC Produced by Mechanical Alloying Technique”, Materials & Design, Cilt 27, 799-804, 2006.
• [14] Arik, H., “Production and Characterization of in Situ Al4C3 Reinforced Aluminum-Based Composite Produced br Mechanical Alloying Technique”, Materials & Design, Cilt 25, 31-40, 2005.
• [15] Nas E., Gökkaya H., Sur G., “Sıcak Presleme Yöntemi Kulanılarak Kompozit Malzemelerin Üretilebilirliği Üzerine Bir Değerlendirme”, Karaelmas Üniv. Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt 3, 56-65, 2013.
• [16] Önal M., Gavgalı M., “In -Sıtu Alüminyum Metal Matrisli Kompozitler ve Sıcak Presleme ile Üretimleri”, Ordu Üniv. Bil. Tek. Derg., Cilt 5, 63-73, 2015.