Toz Metalurjisi Yöntemiyle Alüminyum Matrisli Bor Karbür Takviyeli Kompozitlerin Üretilmesi Ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi kullanılarak matrisi %100 Al ve %50 Al-%50 Al12Si olan, ağırlıkça %4-%23 oranında bor karbür (B4C) partikül takviyesi yapılmış kompozitlerin optimum üretim parametreleri, aşınma ve korozyon davranışları incelenmiştir. Kompozitlerin üretimine ait optimum koşullara, metalik tozların 8 tonluk yük altında preslenmesi ve 570 °C’de atmosferik ortamda 12 saat süreyle sinterlenmesi sonucunda ulaşılmıştır. Artan B4C miktarı ve matrise yapılan Al12Si ilavesiyle kompozitlerin sertliği artış göstermektedir. En yüksek aşınma direncine ise matrisi %50 Al–%50Al12Si olan ve %9 B4C takviyesi yapılmış kompozitlerde ulaşılmıştır. Kompozitlerdeki B4C içeriğinin %9’un üzerine çıkarılması sertliği artırmasına karşın aşınma direncinde azalmaya neden olmuştur. Bu kompozitlere ara işlem olarak oda sıcaklığında basma yönünde uygulanan %20 oranındaki deformasyon, aşınma direncinde ilave bir artış sağlamıştır. Korozyon deneyleri, matrisi %100 Al olan ve B4C takviyesi içermeyen malzemede korozyon kaybının en az olduğu sonucunu vermiştir.

In this study, optimum production parameters, wear and corrosion behaviour of composites having 100% Al and 50% Al-50% Al12Si matrix and reinforced with boron carbide (4% to 23% by weight) were investigated using powder metallurgy method. Optimum production conditions of composites were obtained by compacting powders under a load of 8 tons and performing atmospheric sintering at 570 °C during 12 hours. Increasing of B4C content and Al12Si addition into the matrix caused an increase at the hardness of the composites. Highest wear resistance was obtained at 9% B4C reinforced 50%Al-50% Al12Si matrix composite. Up to 9% B4C content, wear resistance of composites increased however it decreased with further increase of B4C content. Additionally, performing 20% compressive deformation at room temperature also increased the hardness of the composites. In corrosion tests, minimum corrosion loss was occured at the unreinforced aluminium matrix composite.