B4C ve BN takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerin basınçlı döküm ile fabrikasyonu ve karakterızasyonu

Alüminyum matrisli kompozitler (AMK) çeşitli seramik takviyelerle birlikte verimli özelliklere sahip malzemelere olan yüksek talepten dolayı belirgin bir şekilde dikkati çekmektedir. Al-B4C ve Al-B4C-BN kompozit üretimine yönelik olarak gerçekleştirilen bu çalışmada, farklı hacimsel oranlarda bor karbür (B4C) ve bor nitrür (BN) seramikleri kullanılmış, elde edilen malzemeler değişik basınçlarda sıkıştırılmıştır. Dövme ve sürekli kalıp döküm işlemlerinin bir bileşimi olan basınçlı döküm, sıvı metalin basınç altında yeniden kullanılabilir kalıba dökülmesi üzerine kurulu bir üretim yöntemidir. Çalışma, iki aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, çeşitli B4C içerikleri (% 3, % 5 ve % 10) ve değişik sıkıştırma basınçlarının (0, 75 ve 150 MPa), gerilim dayanımı, sertlik karakteristiği, işlenebilirlik, yoğunluk ve mikroyapı üzerindeki etkileri incelenmiştir. İkinci aşamada, hibrid Al-B4C-BN AMK örnekleri, sabit sıkıştırma basıncı (75 MPa) altında ve B4C hacimsel oranında (% 5), üç farklı BN hacimsel oranında (% 3, % 5 ve % 10) üretilmiştir. Toplam 105 numune üretilmiş ve test edilmiştir. Üretim aşamasında karşılaşılan zorluklardan biri, B4C'ün ve BN parçacıkların alüminyum eriğiyle olan düşük ıslanabilirliğidir. B4C ilavesinde K2TiF6 flaks katkısı kullanılarak ve BN ilavesinde yüksek sıcaklık uygulanarak ıslanılabilirlik sorununun başarılı bir şekilde üstesinden gelinmiştir. Bu araştırmanın temel amacı, öncelikle B4C parçacık takviyesinin ve sıkıştırma basıncının AMK üzerine etkilerini incelemektir. Çalışmanın ikinci amacı, BN parçacık ilavesinin, B4C'ün aşındırıcı özelliği nedeniyle düşük işlenebilirliğe sahip olduğu bilinen Al-B4C AMK'in işlenebilirliğinin üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. Son olarak, endüstriyel kullanıma yönelik olarak AMK'nin optimum bileşen oranlarının belirlenmesi hedeflenmiştir. Bunların yanı sıra, K2TiF6 'ın B4C partiküllerinin alüminyum eriğiyi ile ıslanabilirliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.