Aluminyum-B4C parçacık takviyeli metal matrisli nanokompozitlerin üretimi ,iç yapı, fiziksel, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada; toz metalurjisi üretim yöntemlerinden olan mekanik alaşımlama yöntemi kullanılarak AA2024-B4C kompozit ve nanokompozitleri üretildi. Ortalama tane boyutu 25μm olan AA2024 metal matrisi içerisine; ortalama tane boyutu 5 μm olan B4C parçacık takviyeleri; %5, %10, ve %15 oranlarında katılarak kompozit toz karışımları hazırlandı ve bu karışımlar farklı öğütme sürelerinde ( 25 saate kadar), gezegen tipi yüksek enerjili bilyeli öğütücüde öğütülerek toz boyutlaru nanometrik boyuta kadar düşürüldü. Öğütmeden sonra bu tozların fiziksel, mekanik ve mikroyapısal incelemelerinde B4C partiküllerinin yapıya homojen olarak dağıldığı görüldü. Bu tozlar sıcak presleme yöntemi ile preslenerek kompozit ve nanokompozitler üretildi. Üretilen nanokompozitlerin mikroyapı özellikleri (SEM analizleri), mekanik özellikleri (çekme ve sertlik testleri), ve tribolojik özellikleri (Ball-on-Disk aşınma testleri) belirlenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda çekme mukavemetinin 6 saatlik öğütme süresine kadar arttığı ve bundan sonra azaldığı görülmüştür. En yüksek çekme mukavemeti 6 saat öğütülmüş ve %10 B4C takviyeli kompozit malzemede elde edilmiştir. Mikro ve makro sertlik değerleri ise artan takviye oranı ve öğütme saati ile artmıştır. Aşınma deneylerinde ise, artan takviye miktarı ve öğütme süresi ile aşınma miktarı azalırken sürtünme kuvvetinin arttığı gözlenmiştir.