TM Yöntemi ile Üretilmiş Al Matrisli Kompozitlerde Presleme Basıncının ve B4C Oranının Sertlik ve Aşınma Davranışı Üzerine Etkisi

Yıl 2018, Cilt: 30 Sayı: 1, 33 - 40, 01.03.2018

Yahya Hışman Çelik , Erol Kılıçkap Burak Yenigün

Öz

Toz metalürjisi
(TM) yöntemi sayesinde metal tozlarının istenilen şekle çok kısa zamanda
dönüştürülmesi ekonomik anlamda seri imalatı mümkün kılmaktadır. Bu durum,
malzemelerde talaşlı işleme ihtiyacını ortadan kaldırarak karmaşık ve boyutsal
hassasiyeti yüksek olan parçaların üretilmesine olanak sağlamaktadır. Özellikle
alüminyum ve alaşımları, ticari alanlarda vazgeçilmez malzemeler olarak TM yöntemi
ile üretimde yerini almıştır. Bu çalışmada, TM yöntemiyle üretilmiş B₄C
takviyeli Al matrisli kompozitlerin farklı presleme basıncına (400 ve 475 MPa)
ve takviye oranına (takviyesiz ve ağırlıkça % 4, 8 ve 12 takviyeli) bağlı
olarak mikroyapı, sertlik ve aşınma davranışları incelenmiştir. Numunelerin aşınma
deneyleri özel olarak imal edilen test düzeneği ile 0,50 m/s sabit kayma hızında,
farklı uygulama yüklerinde (5, 10 ve 15 N) ve farklı kayma mesafelerinde (250, 500
ve 750 m) yapılmıştır. Ayrıca üretilen kompozitlerin mikroyapısal değişimlerini
belirlemek için optik mikroskop ve SEM görüntüleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalar sonucunda, kompozit numunelerde presleme basıncının ve takviye oranının artması ile sertlik değerlerinin arttığı
ve aşınma kayıplarının azaldığı tespit edilmiştir. Ayrıca kayma mesafesi ve
uygulanan yükün artması ile aşınma miktarının arttığı görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Aşınma, B4C, Kompozit, Sertlik, Toz Metalurjisi

Kaynakça

• 1. Bedir, F. (2007). Characteristic properties of Al-Cu-SiCp and Al-Cu-B4C composites produced by hot pressing method under nitrogen atmosphere. Materials and Design, 28: 1238-1244. 2.Fattah-Alhosseini, A., Naseri, M., Alemi, M.H. (2016). Corrosion behavior assesment of finely dispersed and highly uniform Al/B4C/SiC hybrid composite fabricated via accumulative roll bonding process. Journal of Manufacturing Processes, 22: 120-126. 3. Shabani, M.O, Mazahery, A. (2011). Modeling of the wear behavior in A356-B4C composites. Journal of Materials Science, 46:6700-6708. 4.Shorowordi, K.M., Haseeb, A.S.M.A., Celis J.P. (2006). Tribo-surface characteristics of Al-B4C and Al-SiC composites worn under different contact pressures. Wear, 261: 634-641. 5.Ipek, R. (2005). Adhesive wear behaviour of B4C and SiC reinforced 4147 Al matrix composites (Al/B4C-Al/SiC). Journal of Materials Processing Technology, 162:71-75. 6.Topcu, I., Gulsoy, H.O., Kadioglu, N., Gulluoglu, A.N. (2009). Processing and mechanical properties of B4C reinforced Al matrix composites. Journal of Alloys and Compounds, 482:516-521. 7.Baradeswaran, A., Elaya Perumal, A. (2013). Influence of B4C on the tribological and mechanical properties of Al 7075-B4C composites. Composites: Part B, 54:146-152. 8.Varol, T., Canakci, A., Ozsahin, S. (2013). Artifical neural network modeling to effect of reinforcement properties on the physical and mechanical properties of Al2024-B4C composites produced by powder metalurgy. Composites: Part B, 54:224-233. 9.Harichandran, R., Selvakumar, N. (2016). Effect of nano/micro B4C particles on the mechanical properties of aluminium metal matrix composites fabricated by ultrasonic cavitation-assisted solidification process. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 16:147-158. 10.Hariprasad, T., Varatharajan, K., Ravi, S. (2014). Wear characteristics of B4C and Al2O3 reinforced with Al 5083 metal matrix based hybrid composite. Procedia Engineering, 97:925-929. 11.Bodukuri, A.K., Eswaraiah, K., Rajendar, K. (2016). Fabrication of Al-SiC-B4C metal matrix composite by powder metallurgy technique and evaluating mechanical properties. Perspectives in Science, 8:428-431. 12.Seçilmiş, K., Çelik, Y.H. (2016). Investigation of hardness and microstructures of B4C/Al composites in different reinforcing rates. International Engineering Science and Education Conference, (1-3 December 2016), Proceeding Book, Diyarbakır, 667-663. 13.Kumar, N.G.S., Ravindranath, V.M., Shankar, G.S.S. (2014). Dry sliding wear behaviour of hybrid metal matrix composites. International Journal of Research in Engineering and Technology, 3:554-558. 14.Kumaran, S.T., Uthayakumar, M., Aravindan, S., Rajesh, S. (2016). Dry sliding wear behaviour of SiC and B4C-reinforced AA6351 metal matrix composite produced by stir casting process. Journal of Materials: Design and Applications, 230:484-491. 15.Mazahery, A., Shabani, M.O. (2012). A comparative study on abrasive wear behavior of semisolid-liquid processed Al-Si matrix reinforced with coated B4C reinforcement. Transactions of the Indian Institute of Metals, 65:145-154. 16.Prabhakar, N.S., Radhika, N., Raghu, R. (2014). Analysis of tribological behavior of aluminium/B4C composite under dry sliding motion. Procedia Engineering, 97:994-1003. 17.Hasırcı, H., Gül, F. (2010). B4C/Al kompozitlerin takviye hacim oranına bağlı olarak abrasif aşınma davranışlarının incelenmesi. SDU International Technologic Science, 2:15-21. 18.Rajesh, G.L., Auradi, V., Kori, S.A. (2016). Mechanical behaviour and dry sliding wear properties of ceramic boron carbide particulate reinforced Al6061 matrix composites. Transactions of the Indian Ceramic Society, 75:112-119. 19.Karamış, M.B., Cerit, A.A., Selçuk, B., Nair, F. (2012). The effects of different ceramics size and volume fraction on wear bahavior of Al matrix composites (for automobile cam material). Wear, 289:73-81. 20.Uthayakumar, M., Aravindan, S., Rajkumar, K. (2013). Wear performance of Al-SiC-B4C hybrid composites under dry sliding conditions. Materials and Design, 47:456-464. 21.Orhan, A., Gür, A.K., Çalıgülü, U. (2007). Al matrisli B4C takviyeli kompozitlerin sıcak presleme yöntemiyle üretimi. Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, 4:8-13. 22.Guo, W.M., Zhang, Z.L., Li, J.X., You, Y., Wu, S.H., Lin, H.T. (2016). Improvement of densification and mechanical properties of Al2O3-B4C ceramics. Ceramics International, 42:11486–11489.