Nano TiO2 ve nano ZrO2 takviyeli al7075 alaşımının mekanik, tribolojik ve termal özelliklerinin incelenmesi

Bu tez çalışmasında TiO2 ve ZrO2 nano parçacıkları farklı oranlarda Al7075 matrise ilave edilerek toz metalürjisi yöntemiyle silindirik bulk numuneler üretilmiştir. İlave edilen TiO2 ve ZrO2 tozlarının tekli veya hibrit olarak ikili şekilde baz alaşıma ilave edilmesinin, kompozitlerin sertliği, mikroyapısı, aşınma performansı ve termal özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. X-ışını kırınımı (XRD) ile üretilen kompozitlerin faz analizleri gerçekleştirilmiştir. Hot disk cihazı ile ise termal özellikleri araştırılmıştır. Bununla birlikte tozların presleme, sinterleme ve dağlama sonrası mikroyapıları optik mikroskop ile analiz edilmiştir. Takviye tipi ve oranlarının kompozit sertliği üzerindeki etkisinin belirlenmesi amacıyla üretilen kompozitlerin Vickers sertlikleri ölçülmüştür. Ayrıca kompozitlerin deneysel ve teorik yoğunlukları da hesaplandıktan sonra pin on disk aşınma testleri yapılmıştır. Aşınma testlerinde takviye tipinin, yükün, kayma mesafesinin ve kayma hızının etkileri incelenmiştir. %3 TiO2 takviyesiyle alaşımın sertliğinin %20 artış sağlamıştır. En yüksek sertlik değerinin %2 TiO2/%3 ZrO2 takviyeli hibrit kompozitte 95 Hv olarak elde edilmiştir. Hem TiO2 hem de ZrO2 nano parçacıkları alaşımın aşınma performasını iyileştirdiği ve sürtünme katsayılarını düşürdüğü tespit edilmiştir. %3 nano TiO2 takviyesiyle sürtünme katsayısı 0,81'den 0,62'e, %3 nano ZrO2 takviyesiyle ise 0,57'e düşmüştür. Takviye oranı ve kayma hızı artışının aşınma direncini geliştirdiği, yük artışının ise aşınma oranını düşürdüğü belirlenmiştir. SEM ile incelenen aşınmış yüzeylerde, artan kayma hızında matris döküntüsünün azaldığı, kazıma izlerinin ise sığlaştığı gözlenmiştir. Termal özellikleri incelenen kompozitlerde en düşük termal iletkenlik Al7075 alaşımda 7,52 W/m·K ve en yüksek termal iletkenlik ise %2 TiO2/%3 ZrO2 takviyeli hibrit kompozitte 23,81 W/m·K olarak elde edilmiştir.