Öğütülmüş Cu + SiC Takviyesiyle Al Esaslı MMKp Malzeme Üretimi ve Karakterizasyonu
Ezgican Atar Damla Sarıdemir Yusuf Özçatalbaş
AbstractBu çalışmada farklı sürelerde öğütülen Cu + SiC karışım tozların, Al-Cu alaşımı matris ve SiC takviye içeren metal matrisli kompozit (MMKp) malzeme üretimine etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla, ağırlıkça % 67 Cu ve %33 SiC tozları üç boyutlu karıştırma cihazında (Turbula) paslanmaz çelik kap içinde 15 mm çapında zirkonya bilyeler vasıtasıyla 5 (M5), 10 (M10) ve 15 (M15) saat sürelerle öğütülmüştür. Öğütülen karışım tozlar ağırlıkça % 4,7 Cu + % 2,3 SiC içeren oranda Al tozu ile 45 dakika Turbula’da karıştırılmıştır. Bu toz karışımı 20 MPa basınçta soğuk preslendikten sonra, 500C 'de 200 MPa basınçta 30 dakika süreyle sıcak preslenerek MMKp malzemeler üretilmiştir. Toz metalürjisi (TM) yöntemiyle üretilen MMKp malzemelerin mikroyapıları ve fazları SEM/EDS analizleri ile XRD çalışmaları yapılarak tanımlanmıştır. Mekanik ve fiziksel özellikleri ise sertlik, çapraz kırılma deneyi ve yoğunluk ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Genel olarak, uzun süreli öğütülmüş Cu + SiC tozlarıyla takviyelendirilen MMKp malzemelerin yoğunluğunda kısmi düşüş olmasına rağmen mekanik özelliklerinde artış belirlenmiştir. İşlemsiz (M0) MMKp malzemenin gerçek yoğunluğunun teorik yoğunluğa oranı %99,5 dir. Ancak, M10 ve M15 katkılı MMKp’lerdeki yoğunluk oranı sırasıyla %96,3 ve %98,6 olarak ölçülmüştür. M15 katkılı MMKp’de en yüksek çapraz kırılma dayanımı (212 MPa) belirlenmiş ve işlemsiz MMKp’ye göre yaklaşık %20 oranında artış sağlanmıştır (Şekil 1). Üretilen kompozit malzeme sertliklerinde ise işlemsiz malzemeye oranla M15 malzemede % 46 artışı sağlanmıştır (Şekil 2).