La2O3 takviyesinin ve mekanik alaşımlamanın basınçsız sinterlenmiş Al15Si2,5Cu0,5Mg kompozitlerinin mikroyapısal ve mekanik özelliklerine etkisi

Abstract

Bu çalışmanın amacı, alüminyum esaslı metal matris kompozit malzemelerin (AMMK) lantan oksit (La2O3) partikülleri ile takviyelendirilmek suretiyle toz metalurjisi yöntemleri kullanılarak sentezlenmesi ve bu kompozitlerin mikroyapısal/mekaniksel özellikler açısından karakterize edilmesidir. Deneysel çalışmalarda, elementel alüminyum (Al), silisyum (Si), bakır (Cu), magnezyum (Mg) ve La2O3 tozları, Al15Si2,5Cu0,5Mg-x La2O3 (x=ağ.% 0,5, 1, 2 ve 5) kompozisyonlarını oluşturacak şekilde harmanlanmış ve bu tozlar 4 sa süre boyunca birbirleri ile mekanik alaşımlanmıştır (MA). Takiben, harmanlanmış (0 sa MA) ve mekanik alaşımlanmış (4 sa MA) tozlar 450 MPa basınç altında tek eksenli pres kullanılarak soğuk preslenmiş ve preslenen bünyeler 570C’de 2 sa süre ile Ar gazı altında basınçsız olarak sinterlenmiştir. Harmanlanmış ve mekanik alaşımlanmış tozların ve sinterlenmiş kompozitlerin karakterizasyonları, X-ışınları difraksiyonu (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu/enerji dağılımlı spektroskopi (SEM/EDS) teknikleri ile gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, sinterlenmiş numunelerin rölatif yoğunlukları He gazı piknometresi ile saptanmıştır. Kompozitlere ait Vickers mikrosertlik değerleri ve aşınma kaybı hacimsel miktarları belirlenmiştir. Deneysel sonuçlara göre, kompozitlere ait mikrosertlik değerleri ve aşınma dirençleri, La2O3 miktarının artmasıyla artış göstermiştir. 4 sa alaşımlanmış ve sinterlenmiş Al15Si2,5Cu0,5Mg-ağ.% 5 La2O3 kompozit malzemenin, tüm kompozisyonlar içerisinde en yüksek sertliğe (172,24±38 HV) ve en düşük aşınma kaybına (0,115 mm3) sahip olduğu bulunmuştur.