Al2O3 ve SiC Takviyeli AA2024 Esaslı Kompozitlerin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Al2O3 ve SiC Takviyeli AA2024 Esaslı Nanokompozitlerin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi Uğur Çalıgülü1, Aykut Çanakçı2, Mustafa Türkmen3, Nida Darcan1, Vahittin Kaçmış1 1Fırat Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Metalürji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Elazığ 2Karadeniz Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Trabzon 3Gebze Teknik Üniversitesi, Ulaşım Teknolojileri Enstitüsü, Gebze/Kocaeli Özet Bu çalışmada; üstün mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olduğundan dolayı mühendislik, otomotiv ve savunma sanayisi gibi önemli alanlarda vazgeçilmez bir yere sahip nanokompozit malzemeler toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. Günümüzde sıklıkla kullanılan karbür parçacıkları dikkate alındığında, yüksek aşınma direncine ve yüksek ısı dayanımına sahip olmasından dolayı Silisyum Karbür (SiC) tercih edilmiştir. Diğer bir takviye malzemesi olarak ise, alüminyum alaşımı (AA2024) ile uygun ara yüzey bağlanma yeteneğine sahip olmasından dolayı Alüminyum Oksit (Al2O3) tercih edilmiştir. Numuneler farklı oranlarda AA2024/Al2O3 ve AA2024/SiC toz karışımları hazırlanarak 560 ºC sıcaklıkta, 120 dakika süreyle ve 500 MPa basınç altında sıcak presleme yöntemi ile üretilmiştir. Toz metalurjisi yöntemiyle elde edilen 63 μm partikül boyuta sahip AA2024 matrisli Al2O3 ve SiC takviyeli nanokompozitlerin mikroyapılarını ve mekanik özelliklerini incelemek amacıyla; SEM, EDS ve XRD görüntüleri ile mikrosertlik, yoğunluk, çekme, korozyon ve balistik testleri yapılmıştır. Yapılan test sonuçlarına göre; AA2024/Al2O3 ve AA2024/SiC nanokompozit malzemelerin en iyi çekme testi sonucu % 2 takviyeli nanokompozit malzemelerde tespit edilmiştir. Sertlik değerleri, artan takviye oranı ile artış göstermiştir. Al2O3 ve SiC takviye oranındaki artışın korozyon direncinin artmasına sebep olduğu ve AA2024 matrisinin mekanik özelliklerini olumlu yönde etkilediği tespit edilmiştir. Balistik test sonucunda ise en yüksek değeri % 2 takviyeli nanokompozit malzemeler vermiş olup, daha yüksek takviye oranlarında ise balistik test değerlerinde düşüşler meydana gelmiştir. Anahtar Kelimeler: AA2024, Al2O3, SiC, Nanokompozitler, Mekanik Özellikler.