NANO TAKVİYELİ ALÜMİNYUM MATRİSLİ KOMPOZİTLERİN TOZ METALARUJİSİ YÖNTEMİ İLE ÜRETİMİ VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ.
Proje no. 775 · Durum: Kapanmış · 2016
Özet
ÖZET Projede, hafiflik ve dayanım özelliklerinin yüksek olmasının beklendiği otomotiv ve hava-uzay sanayilerinde parça üretiminde kullanılabilmesi amacıyla alüminyum esaslı seramik takviyeli nano kompozit malzemelerin üretilmesi amaçlanmıştır. Alüminyum tozları ile seramik nano zirkonyumoksit (ZrO2) partikülleri, takviye partiküllerinin yapı içerisinde uniform bir şekilde dağılımının sağlanması açısından mekanik alaşımlama işlemine tabi tutulmuşlardır. Takviye partiküllerinin yapı içerisindeki dağılımları, üretilen malzemenin mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olmaktadır. Bu nedenle farklı sürelerde mekanik alaşımlama işlemi yapılarak, nano takviye partiküllerinin mekanik alaşımlama süresine bağlı olarak yapı içerisindeki dağılımları incelenmiştir. Mekanik alaşımlama süresindeki artışla birlikte, nano ZrO2 takviye partiküllerinin yapı içerisinde daha homojen dağıldıkları gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, farklı miktarlarda nano ZrO2 partiküllerinin yapı içerisindeki dağılımları da incelenmiş ve nano ZrO2 partikül miktarının artmasıyla birlikte, uniform takviye partikül dağılımının daha uzun mekanik alaşımlama sürelerinde elde edilebildiği saptanmıştır. Mekanik alaşımlama işlemi ile nano ZrO2 partikülleriyle alaşımlanmış alüminyum tozları, daha sonrasında toz metalurjisi yöntemlerinden sıcak presleme işlemine tabi tutularak alüminyum esaslı nano ZrO2 partikül takviyeli kompozit malzeme üretimi gerçekleşmiştir. Üretilen nanokompozit malzemelerin fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin belirlenmesi için yoğunluk, sertlik ve basma testleri uygulanmıştır. Nano ZrO2 takviye miktarının artmasıyla birlikte, yoğunluğun azaldığı, sertlik değerlerinin ise arttığı görülmüştür. Nanokompozitlerin basma dayanımları ise belirli bir takviye oranına kadar sürekli olarak artarken, takviye miktarının çok fazla arttırılması durumunda ise basma dayanımını olumsuz yönde etkilediği saptanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışmada, uygun mekanik alaşımlama süreleri ve nano ZrO2 takviye partikül miktarları belirlenerek alüminyum sayesinde hafif ve nano ZrO2 takviye partikülleri sayesinde sertlik ve basma dayanımı gibi mekanik özellikleri yüksek nano kompozit malzemeler toz metalürjisi yöntemiyle başarılı bir şekilde üretilebilmiştir. Anahtar kelimeler: Alüminyum, nano seramik takviye, toz metalurjisi.