Fabrication and characterization of functionally graded bronze matrix ceramic reinforced composite materials

Fonksiyonel derecelendirilmiş malzemelerin (FDM) havacılık, denizcilik, otomobil ve elektronik endüstrisi gibi çeşitli mühendislik uygulamalarındaki kullanımı son yıllarda giderek artış göstermiştir. Bu endüstrilerde kullanılan çoğu geleneksel metal yerini yeni malzemelere bırakmıştır. Bu yeni malzemeler arasında, fonksiyonel derecelendirilmiş kompozitlerin eşsiz özelliklere sahiptir. Üstün özelliklere sahip fonksiyonel derecelendirilmiş kompozitler, farklı parçacıklar bir araya getirilerek üretilir. Bu durumda; parçacıkların miktarı ve dağılımı, fonksiyonel derecelendirilmiş kompozit malzemelerin mekanik özelliklerini etkileyen çok önemli faktörlerdir. Bu tez çalışmasında, fonksiyonel derecelendirilmiş bronz matrisli malzemeler, soğuk presleme+sinterleme yöntemi kullanılarak üretilmiş olup, takviye malzemesi olarak bor karbür (B4C), silisyum karbür (SiC), titanyum karbür (TiC) ve molibden karbür (Mo2C) kullanılmıştır. Bronz+ %10 SiC, Bronz+ %10 B4C, Bronz + %10 Mo2C ve Bronz + %10 TiC bileşimine sahip numuneler 500 MPa basınçta 750ºC sıcaklıkta 90 dakika boyunca sinterlenmiştir. Numunelerin mekanik özelliklerini ve mikro yapılarını değerlendirmek için test ve analiz incelemeleri yapılmıştır. Bu amaçla, mikro yapıları izlemek için optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu (SEM-EDS) ve X-ray difraksiyonu (XRD) analizlerinden yararlanılmıştır. Numunelerin sertlik testi, 200 gram yükte Vickers sertlik ölçüm cihazı yardımıyla yapılmıştır. Bronz matrisli seramik takviyeli FDM kompozitleri, toz metalürjisi yöntemiyle başarılı bir şekilde üretilmiştir. Seramik parçacıkların kompozit tabakaları homojen olarak dağılım göstermiştir. Çok az gözenek oluşumu gözlemlenmiştir. Üretilen FDM'lerin üst ve alt kompozit tabakaları sertken, orta tabakanın sünek olduğu tespit edilmiştir. En yüksek sertlik değerine B4C takviyeli FDM'de ulaşılmıştır.