AA 2014 ingot alaşımına ilave edilen Al4C3' ün mikroyapı ve mekanik özelliklere etkilerinin araştırılması

Yapılan deneysel çalışmanın başında; karıştırma döküm işlemi için ticari AA 2014 alüminyum ingot malzeme, elektrikli ocakta grafit pota içerisinde 750°C sıcaklıkta sıvı hale getirilmiştir. Sıvı haldeki alaşım içerisine sırasıyla ağırlıkça % 0,5, 1, 2 ve 4 oranlarında Al4C3 ilave edilmiştir. İçerisinde takviye bulunan sıvı metal, hareketini bir motordan alan Cu malzemeden hazırlanmış karıştırıcıuç ile karıştırılmıştır. Daha sonra mikro çekme numunesi profiline sahip metal kalıba döküm işlemi gerçekleştirilmiştir. Kalıptan çıkarılan numuneler 3 mm kalınlığında olacak şekilde kesilerek metalografik işlemlere hazırlanmıştır. İnfiltrasyon yöntemi ile kompozit malzeme üretimi için paslanmaz çelik malzemeden 10 mm çapında 20 mm yüksekliğinde infitrasyon borularıhazırlanmıştır. Borular içerisine konulmak üzere gaz atomize yöntemi ile üretilmiş AA 2014 alaşım tozu ve sırasıyla % 0,5, 1, 2 ve 4 takviye hacim oranlarında Al4C3 tozları 2 boyutlu karıştırılarak hazırlanmıştır. İnfiltrasyon işlemi için elektrikli ocakta grafit pota içerisinde matris malzemesi olan AA 2014 ingot alaşımı 750 °C sıcakta sıvı hale getirilmiştir. Vakum ünitesine bağlanan infitrasyon boruları 750 °C sıcaklıktaki sıvı metale daldırılarak 3 dk vsüre ile vakum işlemi uygulanmıştır. İşlem sonrasında borulardan çıkarılan malzemeler 10 mm yüksekliğinde olacak şekilde kesilmiştir. Numunelere 570 °C sıcaklıkta 1 saat süreyle sinterleme işlemi uygulanmıştır. Karıştırma döküm sonrası ve infiltrasyon sonrası sinterlenmiş numunelere 1-8 saat süreler ile yaşlanma ısıl işlemi uygulanmıştır. Karıştırma döküm yöntemi sonrası yaşlanma ısıl işlemi uygulanan numunelerin çekme mukavemetleri incelenmiştir. Her iki yöntemde de takviye oranlarına bağlı olarak yaşlanma sürelerinin sertliğe olan etkileri incelenmiştir. Isıl işlem uygulanan numunelerin Enerji Dağılım Spektrometresi (EDS) yapılmış ve yapı içerisinde Al4C3 dağılımıincelenmiştir. İşlem gören numunelerin optik mikroskop ve SEM görüntüleri alınarak mikro yapısal özellikler gözlemlenmiş ve ayrıca Al4C3 fazının malzeme sertliğine olan olumlu etkisi belirlenmiştir. Döküm numunelerinde, infiltrasyon numunelerine nispetler sertlik değerlerinde büyük farklılıklar olduğu tespit edilmiştir. Döküm numunelerinde mikro sertlik değerleri 180 HV olarak belirlenmiştir. Karıştırma döküm sonrası yaşlanma işlemi uygulanan numunelerin çekme dayanımları ölçülmüştür. Çekme test sonrası elde edilen sonuçlarda takviye miktarına bağlı olarak arttığı ve en yüksek çekme gerilmesinin 300Mpa değerlerine ulaştığı belirlenmiştir. Çekme % uzama 30 değerlerinde olduğu gözlemlenmiştir. Bilim Kodu : 710.1.092 Anahtar Kelimeler : Al4C3 , Metal Matrisli Kompozitler, Vakum İnfitrasyon, Karıstırma Döküm, Yaşlanma Sayfa Sayısı : 100 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Bülent BOSTAN