Seramik takviyeli alüminyum esaslı metal matrik kompozitlerin aşınma özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Özet:Alüminyum alaşımları muhteviyatları itibari ile, düşük yoğunluk iyi mukavemet özelliklerinden dolayı ileri teknmololjimalzemeleri olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Aluminyum ve alaşımlarının mekanik özellikleri, metal veya seramik bazlı takviye elemenları ile yeni metal matris kompozitleri oluşturulabilir. Takviye edilen parçacıklar ile yeni malzemelerin özellikleri büyük ölçüde iyileştirilebilir. Bu çalışma da toz metalurjisi karıştırma yöntemiyle Aluminyum matrisine ilave edilen bor karbürlerin (B4C) değişik sinterleme koşulları altında mikroyapı, yoğunluk ve aşınma direnci üzerine etkileri incelenmiştir. Atritor de mekanik karıştırma ile üretilen tozlar, soğuk izostatik pres kalıbı ile 400 MPa basınç altında sıkıştırılarak silindirik kompozit numuneler elde edilmiştir. Üretilen numuneler, 600,625,640 ° C'lerde 2 saatlik süre ile saf argon ortamında sinterlenmiştir. Üretilen metal matris kompozitin aşınma davranışı pin-on-disk aşınma test cihazı kullanılarak incelendi. Uygulanan sinterleme sıcaklıklarının Al/ B4C alaşımları aşınma davranışları sabit yük ve sabit mesafe altında incelenmiştir. Uygulanan uygun koşullar altında B4C takviyesi kompozitlerin aşınma oranını iki dereceden fazla azaltabileceği görülmüştür. Elde edilmiş olan aşınma performansını takviye oranları ile ilişkilendiren çeşitli araştırmalar da yapılmıştır. Aluminyumun aşınma test sonuçları, B4C takviye oranlarının değişimi sonucunda aşınma tiplerinde farklılık olduğu ve aşınma direncini arttırdığı gözlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda aşınma direnci doğrudan ağırlıkça takviye edilen % B4C oranları ile değiştiği ve artan takviye oranına bağlı olarak özellikle % 15 B4C oranı ile daha çok arttığı gözlemlenmiştir. Abstract:Aluminum alloys are widely used as advanced monolithic materials due to their low strength, good strength properties. The mechanical properties of aluminum and its alloys, metal or ceramic based reinforcement elements and new metal matrix composites can be formed. The properties of reinforced particles and new materials can be greatly improved. In this study, effects of boron carbides (B4C) added to aluminum matrix on microstructure, density and wear resistance under different sintering conditions were investigated by powder metallurgy mixing method. Powder produced by mechanical agitation in the atritor was compacted under pressure of 400 MPa with cold isostatic press die to obtain cylindrical composite specimens. The produced samples were sintered in pure argon atmosphere at 600,625,640 ° C for 2 hours. The wear behavior of the produced metal matrix composite was studied using a pin-on-disk wear tester. Al / B4C alloys wear behaviors of the applied sintering temperatures were investigated under constant load and constant distance. It has been observed that B4C reinforced composites under the appropriate conditions can reduce the wear rate by more than two orders of magnitude. Various investigations have been carried out which relate the obtained wear performance to reinforcement rates. Aluminum wear test results...