Silisyum Karbür Takviyeli Alüminyum Matrisli Kompozitlerin Tek Aşırı Yükler Altında Yorulma Davranışı

Abstract

Seramiklerle güçlendirilmiş metal esaslı malzemeler, ticari metal alaşımlara göre daha yüksek aşınma direnci, rijitlik ve özgül dayanım özelliklerine sahiptir. Yüksek dayanım/ağırlık oranlarından dolayı otomobil ve havacılık endüstrisinde kullanımları artmaktadır. Özellikle uçak yapısal parçaları için bu malzemelerin, hasar tolerans tasarımının bir gereği olarak, yorulma çatlak başlangıcı ve yorulma çatlak ilerleme hızının çok iyi karakterize edilmesi hedeflenmektedir. Bu çalışmada, alüminyum (Al) matrisli, silisyum karbür parçacık (SiCp) takviyeli metal matrisli kompozit malzemelerin, sabit genlikli yükleme sırasında uygulanan tek aşırı yükler altındaki yorulma çatlak ilerleme davranışı, yorulma çatlak ilerleme hızı ve etkin çatlak ilerleme mekanizmaları açısından incelenmiştir. Takviyesiz alaşım ve %5 SiC takviyeli kompozit malzemeler toz metalürjisi yöntemi kullanılarak üretilmiş ve ikincil işlem olarak ekstrüzyon uygulanmıştır. Malzemenin mekanik davranışlarını incelemek için çekme ve yorulma testleri yapılmıştır. Tek aşırı yüklerin etkisini incelemek için takviyeli ve takviyesiz malzemeler üzerinde farklı tek aşırı yükler uygulanmıştır. Yorulma çatlağı ilerleme gecikmesi, 1.25-1.75 arasındaki aşırı yük oranı (AYO) değerlerinin tamamında görülmekle birlikte, çatlak ilerleme gecikmesi AYO değerinin artmasıyla artmıştır.