Alüminyum esaslı titanyum tri-alüminit takviyeli kompozitlerin savurma döküm yöntemiyle üretimi ve aşınma özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, Al3Ti takviyeli fonksiyonel dereceli (FG) Al/Al-Cu matrisli kompozit malzemelerin Savurma metoduyla üretilmesi ve aşınma özelliklerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Kompozitlerin üretiminin ilk aşamasında sert ve aşınmaya daha dayanıklı olan Al3Ti intermetalik bileşiklerinin sıvı alaüminyum içerisinde sentezlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, alüminyum dökümünte tane inceltici elemen olarak kullanılan Al-Ti master alaşımı ağırlıkça %3 Ti içerecek şekilde çelik pota içerisinde 1200°C'de çözeltiye alınmıştır. Hazırlanan Al-%3Ti çözeltisi havada soğumaya bırakılmak süretiyle takvite fazı Al3Ti intermetalik bileşikleri soğuma sırasında sıvı Al ile Ti ekzotermik reksiyonu sonucunda kendiliğinden oluşması sağlanmıştır. Doğrutan çözeltiye almak yöntemiyle üretilen kompozitlerin takviye oranı en fazla ağırlıkca %5 civarında olmaktadır. bu oranan bir kompozit malzeme için oldukça düşüktür. Kompozitlerin takviye oranlarının artırılması, istenilen özelliklere sahip bir kompozit malzeme üretmek için oldukça önemlidir. Bu amaca yönelik olarak, doğrudan döküm yöntemi ile üretilen %5 takviye oranına sahip kompoziter yaklaşık 800°C'de savurma işlemine tabi tutulmuştur. Bu sayede sıvı alüniyum içerisindeki katı Al3Ti partikülleri savurma kuvvetinin etkisi ile kalıp dış cidarlarına doğru savruluş ve bu bölgelerde takviye oranı ağıtlıkca %20'ye kadar artırılmıştır. Savurma döküm, graviti döküm, optik mikroskop, SEM, EDAX ve XRD tekniklerinin kullanıldığı çalışmada, üretilen kompozitlare sertlik ve abrasif aşınma testine tabi tutulmuştur. Sonuçlarda Alüninyum içerine %20 Al3Ti ilavesiye sertlik testlerine %100, aşınma direncide ise %300'e varan artış gözlemlenmiştir.