Determination of mechanical properties of ceramic reinforced al matrix composites under dynamic loading conditions

Abstract

SERAMİK TAKVİYELİ ALUMİNYUM MATRİKS KOMPOZİT MALZEMELERİNİN DİNAMİK YÜKLER ALTINDA MEKANİK DAVRANIŞLARININ BELİRLENMESİ Alüminyum alaşımları mühendislik ve yapı malzemesi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Düşük yoğunluklar ve yüksek mukavemet/ yoğunluk oranları Al alaşımlarının en önemli karakteristik özellikleridir. Al alaşımlarının mekanik özellikleri takviye malzemesi ilavesi ile yüksek oranda geliştirilebilir. Al matrisli kompozitlerin kullanım alanlarına örnek olarak havacılık, otomotiv ve spor sektörleri verilebilir.Bu çalışmada , toz metalurjisi yöntemiyle üretilen B4C takviyeli alüminyum esaslı kompozitlerin yoğunluk ve dinamik yükler altındaki mekanik davranışları incelenmiştir.Üretilen kompozitlerde B4C takviye oranları ağırlıkça %5, %10, %15 ve %20 olarak seçilmiştir. Attrisyon tipi mekanik karıştırıcıda sekiz saat karıştırılan tozlar tek eksenli uniaxial ve izostatik preste sıkıştırma yöntemiyle preslenerek yüksek saflıktaki argon gazı atmosferinde 600, 625 ve 650 oC’lerde bir saat sinterlenmiştir. Üretilen numuneler XRD ve SEM kullanılarak karekterize edilmiştir. Sinterleme sıcaklığının etkisi numunelerin yogunlukları ve mikroyapılarının SEM çalışmalarıyla yapılmıştır. Üretilen numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla sertlik,darbe, sürünme testleri yapılmış. Sürünme testleri farklı gerilmeler ve farklı sıcaklıklarda yapılmıştır. Incelenen kompozit malzemelerin sertlik ve mukavemet değerleri farklı % oranlarındaki B4C ilavesi ile arttığı ve bununla beraber yoğunluk ve darbe dayanımı değerlerinin de düştüğü gözlemlenmiştir. Üretilen kompozitlerin sürünme davranışları güç kanunu kullanılarak açıklanmıştır.