Dergiler / Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 10 - Sayı: 3

Toz Metalürjisi Yöntemiyle Üretilen Saf Al ve Al-B4C, Al-Al2O3 Kompozitlerin Mekanik ve Mikroyapı Özelliklerinin Karşılaştırılması

Comparison of Mechanical and Microstructure Properties of Al-B4C and Al-Al2O3 Composited Fabricated by Powder Metallurgy Method

Sayfa
783–795
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak, Al-B4C kompozitlerin Al-Al2O3 kompozitlere göre hem mikroyapılarının daha yoğun olduğu hem de mekanik özelliklerinin daha üstün olduğu tespit edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, saf alüminyum, ağırlıkça farklı bor karbür (B4C) veya alümina (Al2O3) katkı oranlarında (ağırlıkça %0, 1, 3, 6, 9, 12, 15, 30) Al-B4C ve Al-Al2O3 kompozitler toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bor karbür veya alümina katkı oranının kompozitlerin gözenekliliğine, yoğunluğuna, Vickers sertliğine, basma dayanımına ve mikroyapısına olan etkisi incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, Al-B4C kompozitlerin Al-Al2O3 kompozitlere göre hem mikroyapılarının daha yoğun olduğu hem de mekanik özelliklerinin daha üstün olduğu tespit edilmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alümina · Alüminyum · Bor Karbür

Özet

Bu çalışmada, saf alüminyum, ağırlıkça farklı bor karbür (B4C) veya alümina (Al2O3) katkı oranlarında (ağırlıkça %0, 1, 3, 6, 9, 12, 15, 30) Al-B4C ve Al-Al2O3 kompozitler toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. Bor karbür veya alümina katkı oranının kompozitlerin gözenekliliğine, yoğunluğuna, Vickers sertliğine, basma dayanımına ve mikroyapısına olan etkisi incelenmiştir. Test sonuçlarına göre; en yüksek deneysel yoğunluk, Vickers sertliği ve basma dayanımı Al-%30B4C (deneysel yoğunluk: 2.7 g/cm3, bağıl yoğunluk: %96.7, sertlik: 75 HV, basma dayanımı: 178 MPa) ve Al-%30Al2O3 (deneysel yoğunluk: 2.56 g/cm3, bağıl yoğunluk: %87.7, sertlik: 52 HV, basma dayanımı: 162 MPa) kompozit yapıda elde edilmiştir. Saf alüminyuma kıyasla Al-%30Al2O3 kompozitin sertliği %73.3 ve basma dayanımı %80; saf alüminyuma kıyasla Al-%30B4C kompozitin sertliği %150 ve basma dayanımı %98 oranında artmıştır. Sonuç olarak, Al-B4C kompozitlerin Al-Al2O3 kompozitlere göre hem mikroyapılarının daha yoğun olduğu hem de mekanik özelliklerinin daha üstün olduğu tespit edilmiştir.

Abstract

In this study, pure Al and Al-B4C, Al-Al2O3 composites with various boron carbide (B4C) or alumina (Al2O3) content (1, 3, 6, 9, 12, 15, 30wt.%) were fabricated by powder metallurgy method. The effect of the boron carbide or alumina reinforcement ratio on the porosity, density, Vickers hardness, compressive strength and microstructure of the composites was investigated. According to the test results, the highest experimental density, Vickers hardness, and compressive strength were obtained at Al-30%B4C (experimental density: 2.7 g/cm3, relative density: 96.7%, hardness: 75 HV, compressive strength: 178 MPa) and Al-30%Al2O3 (experimental density: 2.56 g/cm3, relative density: 87.7%, hardness: 52 HV, compressive strength: 162 MPa) composite structure. The hardness and compressive strength of Al-30%Al2O3 were increased by 73.3% and 80% compared to pure aluminum. On the other hand, the hardness and compressive strength of Al-30%B4C enhanced by 150% and 98% compared to pure aluminum. As a result, it has been determined that Al-B4C composites have a denser microstructure and higher mechanical properties than Al-Al2O3 composites.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ŞENEL, M. C. (2022). Toz Metalürjisi Yöntemiyle Üretilen Saf Al ve Al-B4C, Al-Al2O3 Kompozitlerin Mekanik ve Mikroyapı Özelliklerinin Karşılaştırılması. Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 10 - Sayı: 3, 783–795. https://ajindex.com/articles/526878

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. Al-Mosawi, B.T., Wexler, D. ve Calka, A., 2017. Characterization and Mechanical Properties of α-Al2O3 Particle Reinforced Aluminium Matrix Composites, Synthesized via Uniball Magneto-Milling and Uniaxial Hot Pressing. Advanced Powder Technology, 28, 3, 1054-1064.
  2. Alizadeh, A., Taheri-Nassaj, E. ve Baharvandi, H.R., 2011. Preperation and Investigation of Al-4wt.%B4C Nanocomposite Powders using Mechanical Milling. Bulletin of Materials Science, 34, 1039-1048.
  3. Callister, W.D. ve Rethwisch, D.G., 2014.
  4. Materials Science and Engineering, John Wiley&Sons, Inc., USA, 215p. Ezatpour, H.R., Torabi Parizi, M., Sajjai, S.A., Ebrahimi, G.R. ve Chaichi, A., 2016.
  5. Microstructure, Mechanical Analysis and Optimal Selection of 7075 Aluminum Alloy Based Composite Reinforced with Alumina Nanoparticles. Materials Chemistry and Physics, 178, 119-127.
  6. German, R.M., 2007. Toz Metalurjisi ve Parçacıklı Malzeme İşlemleri (Çev. Türk Toz Metalurjisi Derneği), Türk Toz Metalurjisi Derneği Yayınları, ISBN: 975-924-632-5, Ankara, 574s. Ghasali, E., Alizadeh, M., Ebadzadeh, T., Pakseresht, A.H. ve Rahbar, A., 2015. Investigation on Microstructural and Mechanical Properties of B4C-Aluminum Matrix Composites Preperade by Microwave Sintering. Journal of Materials Research and Technology, 4, 4, 411-415.
  7. Hu, H.M., Lavernia, E.J., Harrigan, W.C., Kajuch, J. ve Nutt, S.R., 2001. Microstructural Investigation on B4C/Al-7093 Composite. Materials Science and Engineering: A, 297, 1-2, 94-104.
  8. Ipekoglu, M., Nekouyan, A., Albayrak, O. ve Altintas, S., 2017. Mechanical Characterization of B4C Reinforced Aluminum Matrix Composites Produced by Squeeze Casting. Journal of Materials Research, 32, 599-605.
  9. Khademian, M., Alizadeh, A. ve Abdollahi, A., 2017. Fabrication and Characterization of Hot Rolled and Hot Extruded Boron Carbide (B4C) Reinforced A356 Aluminum Alloy Matrix Composites Produced by Stir Casting Method. Transactions of the Indian Institute of Metals, 70, 6, 1635-1646.
  10. Kok, M., 2005. Production and Mechanical Properties of Al2O3 Particle-Reinforced 2024 Aluminium Alloy Composites. Journal of Materials Processing Technology, 161, 381–387.
  11. Lillo, T.M., 2005. Enhancing Ductility of Al6061+10wt.%B4C through Equal-Channel Angular Extrusion Processing. Materials Science and Engineering: A, 410-411, 443-446.
  12. Martinez, V.P, Torres, J.T. ve Valdes, A.F., 2017. Recycling of Aluminum Beverage Cans for Metallic Foams Manufacturing. Journal of Porous Materials, 24, 707–712.
  13. Öztop, B. ve Gürbüz, M., 201