Journals / Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 22 - Sayı: 2

Production and Characterization of Al2024/SiC Composites with High SiC Reinforcement

Al2024/SiC Kompozitlerin Yüksek SiC Takviyesi ile Üretimi ve Karakterizasyonu

Pages
353–365
Publication Date
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Hardness values were measured as 177.23 HV(0.5), 250.617 HV(0.5) and 316.67 HV(0.5) for Al2024/SiC composite materials containing 10, 20 and 40 wt% SiC particles, respectively.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, the production of Al2024/SiC particles containing 10%, 20% and 40% by weight SiC reinforcement by mechanical milling (MM) method and the compaction of these produced particles by hot pressing (SP) method were carried out.
📊
Key Findings & Data:The effects of SiC particle reinforcement in varying weight ratios (%10, 20 and 40) in the structure on morphology, microstructure, elemental analysis, hardness and density properties were investigated.
💡
Conclusion & Impact:Hardness values were measured as 177.23 HV(0.5), 250.617 HV(0.5) and 316.67 HV(0.5) for Al2024/SiC composite materials containing 10, 20 and 40 wt% SiC particles, respectively.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

In this study, the production of Al2024/SiC particles containing 10%, 20% and 40% by weight SiC reinforcement by mechanical milling (MM) method and the compaction of these produced particles by hot pressing (SP) method were carried out. The effects of SiC particle reinforcement in varying weight ratios (%10, 20 and 40) in the structure on morphology, microstructure, elemental analysis, hardness and density properties were investigated. As a result of the experimental studies, a homogeneous elemental distribution was observed in the microstructure thanks to the homogeneous particles obtained by the MM process. However, it was determined that the amount of SiC particles increasing in weight in the structure caused the formation of porosity. The % relative density values of the composite samples with 10, 20 and 40 wt% SiC contents were measured as 99.060%, 98.301% and 95.252%, respectively. A very high increase in hardness values was observed with the increase in weight of SiC particle reinforcement in the structure. Hardness values were measured as 177.23 HV(0.5), 250.617 HV(0.5) and 316.67 HV(0.5) for Al2024/SiC composite materials containing 10, 20 and 40 wt% SiC particles, respectively.

Özet

Bu çalışmada, ağırlıkça %10, %20 ve %40 SiC takviyesi içeren Al2024/SiC parçacıklarının mekanik öğütme (MÖ) yöntemiyle üretimi ve üretilen bu parçacıkların sıcak presleme (SP) yöntemiyle sıkıştırılması gerçekleştirilmiştir. Yapı içerisinde değişen ağırlık oranlarında (%10, 20 ve 40) SiC toz takviyesinin morfoloji, mikro yapı, element analizi, sertlik ve yoğunluk özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda MÖ işlemi ile elde edilen homojen parçacıklar sayesinde mikro yapıda homojen bir element dağılımı gözlemlenmiştir. Ancak, yapıda ağırlıkça artan SiC toz miktarının porozite oluşumuna neden olduğu belirlenmiştir. Ağırlıkça %10, %20 ve %40 SiC içeriğine sahip kompozit numunelerin % bağıl yoğunluk değerleri sırasıyla %99.060, %98.301 ve %95.252 olarak ölçülmüştür. Yapıdaki SiC tanecik takviyesinin ağırlığının artmasıyla sertlik değerlerinde çok yüksek bir artış gözlenmiştir. Ağırlıkça %10, %20 ve %40 SiC toz içeren Al2024/SiC kompozit malzemeler için sertlik değerleri sırasıyla 177.23 HV(0.5), 250.617 HV(0.5) ve 316.67 HV(0.5) olarak ölçülmüştür.

🔖

Cite This Article

VAROL, T., AKÇAY, S. B., GÜLER, O., AKSA, H. C. (2022). Production and Characterization of Al2024/SiC Composites with High SiC Reinforcement. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 2, 353–365. https://ajindex.com/articles/429570

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. Arık, H., 2019. Toz Metalurjisi Metoduyla Al-SiC Kompozit Malzeme Üretimi ve Aşınma Özelliklerinin Araştırılması. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7(3), 741-754.
  2. Ashikhmina, N. A., Bogotikov, A. I., A. V. Gorshkov, A. V. Mokhov Et Al., Dokl. Akad. Nauk. SSSR. 746 (1979) 4, 958 – 961. Aydın H. Ve Bayram A. 2010. Farklı Isıl İşlem Koşullarındaki 2024 Aluminyum Alaşımlarının Korozyon Sonrası Mekanik Özelliklerindeki Kaybın Belirlenmesi, Uludağ Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 15(1), 159-168.
  3. Bai, W., Roy, A., Sun, R., and Silberschmidt, V. V. 2019. Enhanced machinability of SiC-reinforced metal-matrix composite with hybrid turning. Journal of Materials Processing Technology, 268, 149-161.
  4. Bandil, K., Vashisth, H., Kumar, S., Verma, L., Jamwal, A., Kumar, D., Singh, N., Sadasivuni, K.K. and Gupta, P. 2019. Microstructural, mechanical and corrosion behaviour of Al–Si alloy reinforced with SiC metal matrix composite. Journal of Composite Materials, 53(28-30), 4215-4223.
  5. Basavarajappa, S., Chandramohan and G., Davim J. P. 2007. Application Of Taguchi Techniques To Study Dry Sliding Wear Behaviour Of Metal Matrix Composites. Materials And Design, 28, 1393–1398.
  6. Canakci, A. and Varol, T. 2014. Microstructure And Properties Of AA7075/Al–Sic Composites Fabricated Using Powder Metallurgy And Hot Pressing. Powder Technology, 268, 72–79.
  7. Durmuş, H.K., Okur, A. and Meriç, C. 2003. A Study On The Effects Of Cooling Conditions On Hardness Of AA 2014 And AA 2024 Aluminum Alloys. Journal Of Engineering Sciences, 9, 9-13.
  8. Dwivedi, S.P., Sharma, S., Mishra, R.K. 2014. Microstructure And Mechanical Properties Of A356/Sic Composites. Procedia Materials Science, 6, 1524–1532.
  9. Erdoğan, M., Güneş, İ. ve Erçetin, A. 2014. AA 2024 Alüminyum Alaşımının Doğal Yaşlandırma Yöntemi ile Mekaniksel Özelliklerin İncelenmesi. 15th International Materials Symposium (IMSP’2014),
  10. Denizli, Türkiye. Erturun, V. ve Sahin, O., 2019. Investigation of Microstructural Evolution in Ball-Milling of SiC Reinforced Aluminum Matrix Composites. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 57, 687–696.
  11. Erturun, V., Çetin, S. ve Sahin, O., 2020. Investigation of Microstructure of Aluminum Based Composite Material Obtained by Mechanical Alloying. Metals and Materials International, 27(6), 1662-1670.
  12. Frank, W. B., Haupin, W. E., Vogt, H., Bruno, M., Thonstad, J., Dawless, R. K. and Taiwo, O. A., 2000. Aluminum. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Gavg