Mikrodalga sinterleme ile üretilen alüminyum alaşımı esaslı sic ve gr takviyeli hibrit kompozitlerin tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Kompozit malzemeler iki veya daha çok malzemenin makroskobik boyutta birleştirilmesi ile oluşan ve yapılan tasarım ile benzersiz özelliklere sahip olabilen malzemelerdir. Metal matrisli kompozit malzemeler; yüksek mukavemet, düşük maliyet, yüksek aşınma ve korozyon direnci, tokluk, ısıl ve termal iletkenlik gibi mekanik ve fiziksel özelliklerinden ötürü otomotiv, havacılık ve uzay, denizcilik ve savunma sanayilerinde oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptirler. Metal matrisli kompozit malzemeler içinde en yaygın kullanılan malzeme türü alüminyum metal matrisli kompozit malzemelerdir. Bu malzemelerin üretiminde genellikle tercih edilen üretim metodu toz metalurjisidir. Toz metalurjisi süreç olarak basit, maliyet açısından değerlendirildiğinde diğer tekniklere göre nispeten daha ucuz, üretim sırasında malzeme kaybı sıfıra yakın olan ve yüksek mekanik değerler elde edilen bir üretim yöntemidir. Toz metalurjisi yönteminde malzemeye mukavemet gibi özelliklerin kazandırıldığı işlem basamağı sinterleme aşamasıdır. Sinterleme parçacıklar arası kimyasal bağın oluşturulduğu ve bu sayede mukavemetin arttırıldığı bir ısıl işlemdir. Günümüzde; maliyet ve zaman açısından değerlendirildiğinde daha avantajlı olan sinterleme teknikleri üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Bu teknikler arasında en göze çarpan yöntem mikrodalga sinterlemedir. Bu çalışmada, toz metalurjisi metodu ile SiC-Gr takviyeli alüminyum metal matrisli kompozit malzemeler mikrodalga sinterlenerek üretildi. Alüminyum metal matris alaşım için ağırlıkça %0,4 Cu, %0,8 Mg ve %0,6 Si tozları kullanıldı. Takviye elemanlarından biri olan Gr oranı numunenin ağırlıkça %3' ü olacak şekilde sabit tutulurken, SiC ise ağırlıkça %0, 1, 3, 5 olarak dört farklı oranda kullanıldı. Homojen malzeme dağılımı oluşturmak için tozlar 2 saat boyunca karıştırıldılar. Karıştırılan tozlar 100 tonluk pres kullanılarak 600 MPa basın ile tek yönlü preslendi. Al-Mg- Si- Cu metal matrisli Gr- SiC takviyeli ham hibrit kompozitler 15 °C/dk ısıtma hızı ile 600 °C sıcaklıkta 30 dk. süre ile mikrodalga sinterlendiler. Üretilen hibrit kompozitlerin mikroyapısal özellikleri, mikrosertlik özellikleri ve tribolojik özellikleri incelenmiştir. Numunelerin mikroyapısal incelemeleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirildi. İncelemelerde ikincil elektron dedektörü (SED) ve geri saçılımlı elektron dedektörü (BSED) kullanıldı. Elementsel analizler için de enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) dedektörü kullanıldı. Tribolojik testler için ise tribometre kullanıldı. Gerçekleştirilen çalışmalar ve elde edilen sonuçlar Gr-SiC takviyeli hibrit kompozitlerin gelişmiş aşınma dayanımına sahip olduğunu göstermektedir.