Al matrisli MgO takviyeli kompozitlerin infiltrasyon yöntemi ile üretilmesi ve işlenebilirliğinin değerlendirilmesi

Kompozit malzemeler, kullanım alanı hızla genişleyen bir mühendislik malzemesi olup çok çeşitli üretim yöntemleri mevcuttur. Bu çalışmada, vakumlu infiltrasyon yöntemi uygulanarak Al matrisli MgO takviyeli, Metal Matrisli Kompozit (MMK) numuneler üretilmiş ve bu malzemelerin deneysel olarak işlenebilirlikleri araştırılmıştır. Çalışma iki aşamada gerçekleştirilmiş olup, birinci aşamada kompozit malzemelerin üretimi, ikinci aşamada ise farklı takviye oranlarına sahip bu malzemelerin işlenebilirlikleri değerlendirilmiştir.Kompozit numunelerin üretiminde matris malzemesi olarak ortalama 295 ?m ebatlarında % 99,7 saflıkta alüminyum (Al) tozu, takviye elemanı olarak ise ortalama 149 ?m ebatlarında magnezya (MgO) tozları kullanılmıştır. Hacimce % 5, % 10, % 15 MgO takviye oranına sahip üç farklı kompozit malzeme üretilmiştir. Üretim parametrelerinin; infiltrasyon mesafesi, kompozitin mikroyapısı, kırılma dayanımı ve sertliği üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Artan infiltrasyon sıcaklığı, süresi ve vakum değerinin infiltrasyon mesafesini artırdığı, artan takviye-hacim oranının ise aksine tesir yaptığı tespit edilmiştir. En yüksek sertlik değeri ve en yüksek çapraz kırılma dayanımı (ÇKD) % 5 MgO takviyeli numunede ölçülmüştür.Üretilen MMK numuneler, sementit karbür (SK), kübik bor nitrür (KBN) ve kaplamalı kübik bor nitrür (KBN K) kesici takımlar kullanılarak tornalama yöntemiyle işleme deneylerine tabi tutulmuştur. İşleme deneyleri; kuru kesme şartlarında, dört farklı kesme hızı (150, 200, 250, 300 m/min), üç farklı ilerleme (0,075; 0,15; 0,225 min/rev) ve sabit kesme derinliğinde yapılmıştır. Numunelerin işlenebilirlik özellikleri kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirilmiştir.Kesme kuvvetleri açısından yapılan değerlendirmede, artan kesme hızıyla kesme kuvvetlerinin düştüğü, ilerlemenin artmasıyla ise yükseldiği görülmüştür. Kesme kuvvetleri açısından en iyi sonuçlar %10 takviye hacim (T-H) oranına sahip numunelerde elde edilirken, % 5 ve % 10 T-H oranına sahip numunelerde en iyi sonuçlar SK kesici takımlarla elde edilmiştir. % 15 MgO takviyeli numunelerde, düşük ilerleme değerlerinde en iyi sonuçların alındığı SK kesici takımlar, artan talaş yükü ile ve sert fazın etkisiyle aşınma sürecine girerek performansları düşmüştür. Yüzey kalitesi, artan kesme hızıyla iyileşme eğilimi sergilerken, ilerlemenin artmasıyla ortalama yüzey pürüzlülük değerleri de artma eğilimine girmiştir. Kesme kuvvetlerine benzer şekilde % 5 ve % 10 MgO takviyeli numunelerde en iyi yüzey kalitesi SK kesici takımlarda elde edilirken, daha yüksek T-H oranı ve yüksek ilerleme değerlerinde KBN K takımlardan daha iyi sonuç alınmıştır. Takımlar üzerinde yapılan SEM incelemelerinde, 150 m/min kesme hızında yığıntı talaş (BUE) oluşma eğilimi gözlenmiş ve kesme kuvvetleri ile yüzey kalitesi bundan olumsuz etkilenmiştir.Anahtar Kelimeler: Kompozitler, metal matrisli kompozit, infiltrasyon,alüminyum, mgo, işlenebilirlik, kesme kuvveti, yüzeypürüzlülüğü