S-allümina (Saffil) takviyeli ZA 12 esaslı kompozit malzemelerin infiltrasyon yöntemi ile üretim ve özelliklerinin incelenmesi

ÖZET Bu çal açmada, çinko-al ümı nyum esalı ZA12 al açımı nı n mekanik özelliklerinin geliştirilmesi ve mukavemet/ağırlık. oranının yükseltilmesi amacıyla, bu alaşımın, değişik nacım oranlarındaki "SAFFÎL" ticari ismi ile bilmen, S^Al zOs yapısına sahip fiberler ile takviyesi amaçlanmıştır. Bu nedenle, ilk önce özgün bir tasarımla i nf i 1 tras yon cihazı geliştirilmiş, daha sonra malzemelerin üretimine geçilmiştir. Malzemelerin üretiminde 5-Aİ203 yapısına sahip fiberlerin düzl emsel olarak gelişigüzel dağılmış hal de bul unduğu 1 OOxl O mm boyut 1 ar ı ndak i ön bi çi m ver ı i - mı ş disk şeklindeki p>reformlar kullanılmıştır. Vakum altındaki sistem içinde bulunan % 10, 15, 20 ve 3ö fiber hacim oranlarına sahip pref or mi ara, O. 1, O. 2, O. 5, 1, 2 ve 3 MPa basınçları ile sıvı ZA12 infiltre edilmiş ve kompozit malzemeler üretilmiştir, üretilen malzemeler üzerinde, yoğunluk tayini yapılmış ve buna bağlı olarak basmç-inf il trasyon ilişkileri belirlenmiş ve daha sonra sertlik, çekme, ve aşınma gibi mekanik incelemeler ile metalografik çalışmalar yapılmıştır. Genel olarak, artan saffil hacırn oranı ile üretilen kompozitlerin yoğunluklarının doğrusal olarak azaldığı bulunmuştur. Ayrıca, basınç miktarının artması ile preformlarm dolma oranının arttığı fakat, basınç sabit tutulduğunda artan saffil hacim oranı ile dolma oranın azaldığı' görülmüştür. Buna bağlı olarak, pref or mi ar i çın kritik i nf il trasyon basıncı tespit edilmiştir. Mekanik deneylerde kullanılan numuneler,, minimum porozite içeren, 3 MPa basınç kullanarak elde edilen kompozi ti erden alın mıştır. Kompozitlerin Brinel sertlik değerlerinin fiber lere dik ve paralel kesitlerde yaklaşık aynı olduğu ve artan saffil hacirn oranının artması ile doğrusal arttığı bulunmuştur. Kompozitlerin çekme mukavemeti ve 'a uzama ları ise artan fiber hacim oranı ile azalmıştır. ZAİ 2 alaşımı ve fiberlere dik yönde kesitlerden alınan numune ler üzerinde, 10N ve 30N yükler kullanarak yapılan sür tünme aşınma deneyleri sonucu ise, saf ZAİ 2 alaşımının aşınma miktarının %10 saffil takviyesi ile önemli ölçüde azaldığı, ancak bu hacim oranının üzerindeki takviyelerin aşınma miktarının daha fazla azaltılmasında çok fazla etkili olmadığı görülmüştür. Buna karşılık, genel olarak kompozit malzemelerin artan yük ile aşınma miktarının arttığı bulunmuş, fakat bu aşınma oranlarındaki artışın, saf ZAİ 2 ve %10 fiber hacimli kompozit malzemeler için birbirine yaklaşık olarak eşit olduğu, daha fazla hacı- oranlarında fiber içeren diğer kompozi ti erde ise daha ir ol d uğu bul unmu^ t ur.