Alüminyum matrisli B4C takviyeli ve grafit katkılı kompozitlerin üretilmesi, mekanik özellikleri ve frezede işlenebilirliğinin incelenmesi

Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemiyle B4C parçacık takviyeli ve Gr katkılı metal matrisli (MMK) kompozit malzemeler üretilmiştir. Kompozitlerin üretiminde matris malzemesi olarak 200 ?m altı ön alaşımlı Alumix 123 tozu, takviye elemanı olarak ise ortalama 22~32 ?m boyutunda B4C ve ortalama 150 ?m boyutlarında nikel kaplı grafit parçacıklar kullanılmıştır. Matris malzemesi Alumix 123 olmak üzere ağırlıkça %5 B4C, %10 B4C ve %15 B4C parçacık takviyeli, ayrıca %10 B4C'e ilave olarak %1 Gr, %3 Gr, %5 Gr katkılı olmak üzere yedi farklı numune sıcak presleme yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen tüm kompozitlere T6 ısıl işlemi uygulanarak mikroyapıları ve sertlik, yoğunluk ve çapraz kırılma dayanımları gibi mekanik özellikleri incelenmiştir. Mikroyapı incelemeleri sonrasında takviye parçacıklarının matriste homojen dağılım sağlandığı görülmüştür. T6 ısıl işlemin kompozitlerin sertlikleri üzerinde ciddi etkisi olduğu tespit edilmiş ve en yüksek sertlik değeri %15 B4C takviyeli numunede 173 BSD olarak belirlenmiştir. En yüksek Çapraz Kırılma Mukavemeti (ÇKM) takviyesiz numunede ölçülürken, en düşük ÇKM %5 Gr katkılı numunede ölçülmüştür.MMK numuneler, kaplamalı ve kaplamasız sementit karbür ve kübik bor nitrür kesici takımlar kullanılarak CNC freze tezgahında işlenebilirlik deneylerine tabi tutulmuştur. İşlenebilirlik deneyleri kuru kesme şartları altında gerçekleştirilmiştir. Deneyler dört farklı kesme hızında (50, 65, 85 ve 110 m/min), sabit kesme derinliği (0,5 mm) ve sabit ilerleme hızında (0,11 mm/rev) gerçekleştirilmiştir. Tüm numunelerin işlenebilirliğinde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü ölçülmüş, takım aşınması deneyleri B4C+Gr katkılı numunelerde uygulanmıştır. Numunelerde artan B4C miktarına bağlı olarak kesme kuvvetlerinde bir artış görülmüş, kesme kuvvetlerinin en yüksek değerine %15 B4C takviyeli numunede ulaşılmıştır. B4C+Gr katkılı kompozitler için artan Gr miktarıyla birlikte kesme kuvvetleri azalmıştır. Yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirildiğinde en kötü yüzey kalitesine %15 B4C kodlu numunede ulaşılmıştır. Kesici takımlarda etkin aşınma mekanizmasının abrasiv aşınma mekanizması olduğu belirlenmiş, artan Gr miktarına bağlı olarak serbest yüzey aşınmasında azalma görülmüştür. Tüm işleme şartlarında en iyi performansı kübik bor nitrür kesici göstermiştir.Anahtar Kelimeler : Metal matrisli kompozit (MMK), toz metalurjisi, sıcak presleme, islenebilirlik, kesme kuvvetleri, yüzey pürüzlülüğü