Silisyum Karbür Takviyeli Alüminyum Matris Kompozitlerin Tribolojik Davranışlarının İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, sıkıştırma döküm yöntemi ile üretilen % 50 SiC partikül takviyeli 2618, 6082, 7012, 7075 ve A380 alüminyum matris kompozitlerin mekanik ve korozyon özellikleri ile aşınma direncine matrisin ve ısıl işlemin (yaşlandırma) etkisi incelenmiştir. Çalışma kapsamında, söz konusu kompozitlerin mikroyapısal karakterizasyonu, mekanik deneyleri, korozyon deneyleri ile kuru ortam koşullarında ve çeşitli sıvılar (korozif çözeltiler, su ve yağ) içinde aşınma deneyleri yapılmıştır. Mikroyapısal karakterizasyon, mikroyapı incelemeleri ve X-ışını difraksiyonu analizleri ile gerçekleştirilmiştir. Mekanik özellikler, sertlik ölçümü ve darbe deneyleri ile belirlenmiştir. Korozyon deneyleri, bir cam beher içerisinde “30g/l NaCl + 10 ml/l HCl” bileşiminde bir çözelti içerisine belirli boyutlardaki numuneler daldırarak yapılmıştır. Aşınma deneyleri ileri-geri aşınma test cihazı ile kuru ortam koşullarında ve çeşitli sıvılar (korozyon deneyinin yapıdığı çözelti, su ve yağ) içinde yapılmıştır. Kuru ortam aşınma deneyleri, numune yüzeyine Al2O3 bilyenin sürtünmesi ile yapılmış olup, oda sıcaklığı ve % 40-50 nem aralığında gerçekleştirilmiştir. Korozif aşınma deneyleri, korozyon deneylerinin yapıldığı (30g/l NaCl + 10 ml/l HCl) çözelti içinde karşı malzeme olarak Al2O3 bilye kullanarak oda sıcaklığında yapılmıştır. Saf su ve yağ içinde aşınma deneyleri ise karşı malzeme olarak Al2O3, Si3N4 ve 52100 kalite çelik bilyeler kullanarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda “Korozyon Direnci - Mikroyapı - Mekanik Özellik”ilişkileri kurulmuştur.

In this study, the effect of matrix and heat treatment (aging) on the properties of 50 vol. % SiC particle reinforced 2618, 6082, 7012, 7075 and A380 aluminum matrix composites manufactured by squeeze casting technique were investigated by microstructural characterization tests, mechanical tests, corrosion tests and wear tests. Microstructural characterizations of the composites were made by microscopic examinations and X-ray diffraction analysis. Room temperature mechanical properties were determined by hardness measurements and charpy impact tests. Corrosion tests were performed by suspending the samples in a “30g/l NaCl + 10 ml/l HCl” solution. Wear tests were conducted with a reciprocating wear tester in normal atmospheric conditions and in various solutions (solution used in corrosion test, water and lubricant). Dry sliding wear tests were carried out by rubbing Al2O3 ball against the unlubricated surfaces at normal atmospheric conditions (room temperature and 50 % humidity). Corrosion wear behaviour of composites was determined by rubbing Al2O3 ball in a solution (30g/l NaCl + 10 ml/l HCl) used in corrosion test. Wear tests in water and lubricant were carried out by rubbing Al2O3, Si3N4 ve 52100 balls. Finally, an attempt has been made in the present study to establish a correlation between “Corrosion Resistance-Microstructure-Mechanical Properties” for the investigated composites.