The effect of different sintering temperatures on microstructure and hardness in Al-7Si%10B4C composite material production

Al-7Si%10B4C kompozit malzeme üretiminde farklı sinterleme sıcaklıklarının mikroyapı ve sertlik üzerine etkisi

Abstract

In this study, Al-7Si%10B4C metal matrix composite material was produced by adding 10 wt. % B4C in weight into the Al-%7Si powder mixture, using powder metallurgy method. The prepared powder mixtures were subjected to cold press under a pressure of 450 MPa and sintered for 60 minutes at different sintering temperatures (550°C, 570°C and 590°C) in an argon gas atmosphere. Microstructures of Al7Si%10B4C composite materials produced at different sintering temperatures were characterized by SEM+EDS, X-ray diffraction (XRD) and hardness measurements. As a result of the study, it was observed that Al3,21Si0,47 in matrix phase and AlB12, AlB10, phase and compounds between matrix and reinforcement were formed by increasing the sintering temperature. Furthermore, it was determined that there is a significant increase in hardness values due to the increase in temperature values.

Özet

Bu çalışmada, Al-7Si%10B4C metal matrisli kompozit malzeme, Al-%7Si toz karışımı içerisine ağırlıkça %10 oranında B4C ilave edilerek toz metalurjisi yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Hazırlanan toz karışımları, 450 MPa basınç altında soğuk presleme işlemine tabi tutulmuş ve argon gazı atmosferinde farklı sinterleme sıcaklıklarında (550 oC, 570 oC ve 590 oC) 60 dakika süre ile sinterlenmiştir. Farklı sinterleme sıcaklıklarında üretilen Al7Si%10B4C kompozit malzemelerin mikro yapıları, SEM+EDS, X-ışını kırınımı (XRD) ve sertlik ölçümü ile karakterize edilmiştir. Çalışma sonucunda, sinterleme sıcaklığının artması ile matris fazında Al3,21Si0,47 ve matris-takviye arasında ise AlB12, AlB10, faz ve bileşikleri oluştuğu görülmüştür. Ayrıca sıcaklık değerlerindeki artışa bağlı olarak sertlik değerlerinde görülür bir artış olduğu belirlenmiştir.