Dergiler / Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2021 / Cilt: 11 - Sayı: 3

Mekanik Alaşımlama Süresinin Toz Metalurjisi ile Üretilen AA7075 Matrisli Nanokompozit MalzemelerininSertliklerine Etkisi

The Effect of Mechanical Alloying Time on the Hardness of AA7075 Matrix Nanocomposite Materials Produced via Powder Metallurgy

Sayfa
2218–2231
Yayın Tarihi
2022-11-06
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)

Sonuçlar, aşırı plastik deformasyon sonucu sertleşen nanoparçacıkların artan öğütme süresiyle matris içerisinde homojen olarak dağılması nedeniyle başlangıç AA7075 alaşımmalzemesine kıyasla üç kat daha fazla sertlik değerlerine ulaşıldığını ortaya koymuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Yaygın olarak kullanılan karbür parçacıkları göz önüne alındığında, titanyum karbür (TiC), sahip olduğu üstünfiziksel, mekanik özellikleri ve özellikle alüminyum ile uygun ara yüzey bağlanma yeteneğine sahip olması nedeniyle sıkçatercih edilen bir takviye malzemesi olarak kabul edilir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışmada, ağırlıkça 3% nano titanyum karbür parçacıkları (n TiC) ile takviyelendirilmiş AA7075 alaşım matrisli kompozit malzemeler, bilyeli öğütme ve ardından sıcak presleme yoluylabaşarıyla üretilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar, aşırı plastik deformasyon sonucu sertleşen nanoparçacıkların artan öğütme süresiyle matris içerisinde homojen olarak dağılması nedeniyle başlangıç AA7075 alaşımmalzemesine kıyasla üç kat daha fazla sertlik değerlerine ulaşıldığını ortaya koymuştur.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Yaygın olarak kullanılan karbür parçacıkları göz önüne alındığında, titanyum karbür (TiC), sahip olduğu üstünfiziksel, mekanik özellikleri ve özellikle alüminyum ile uygun ara yüzey bağlanma yeteneğine sahip olması nedeniyle sıkçatercih edilen bir takviye malzemesi olarak kabul edilir. Bu çalışmada, ağırlıkça 3% nano titanyum karbür parçacıkları (n TiC) ile takviyelendirilmiş AA7075 alaşım matrisli kompozit malzemeler, bilyeli öğütme ve ardından sıcak presleme yoluylabaşarıyla üretilmiştir. Öğütme süresinin (15 dk., 2 ve 10 sa.) tozların morfolojisi ve kristalografik özellikleri üzerindeki etkisitaramalı elektron mikroskobu, parçacık boyutu analizi ve X-ışını kırınımı ile karakterize edilmiştir. Öğütülmüş tozlarınkonsolidasyonu 30 dakika boyunca uygulanan 400 MPa basınç ve 430 oC sıcaklık değerlerinde sıcak presleme yöntemi ilesağlanmıştır. Ayrıca, öğütme süresinin n-TiC/AA7075 kompozitlerinin mikro yapıları ve mekanik özellikleri üzerindekietkisi, optik mikroskop ve sertlik sonuçları ile değerlendirilmiştir. Sonuçlar, aşırı plastik deformasyon sonucu sertleşen nanoparçacıkların artan öğütme süresiyle matris içerisinde homojen olarak dağılması nedeniyle başlangıç AA7075 alaşımmalzemesine kıyasla üç kat daha fazla sertlik değerlerine ulaşıldığını ortaya koymuştur.

Abstract

Considering commonly used carbide particles, titanium carbide (TiC) is frequently preferred reinforcementmaterial due to its superior physical, mechanical properties and especially its good bonding ability with aluminum. In thisstudy, 3 wt.% nano titanium carbide particles (n-TiC) reinforced with AA7075 alloy matrix were successfully produced bya high energy planetary ball milling followed via hot pressing process. The effect of milling time (15 minutes, 2 hours, and10 hours) on the morphology and crystallographic properties of the milled powders was characterized by scanning electronmicroscopy, particle size analysis and X-ray diffraction. The consolidation of the milled powders was achieved by hotpressing method under 400 MPa pressure and 430 oC temperature for 30 minutes. In addition, the effect of milling time on microstructure and mechanical properties of n-TiC/AA7075 composites was evaluated by optical microscope and hardnessresults. The results showed that three times the hardness values were accomplished compared to the initial AA7075 alloymaterial. The reason for this is that the nanoparticles which are hardened because of excessive plastic deformation werehomogeneously distributed in the matrix with prolonging milling time.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

SALUR, E., ACARER, M., NAZİK, C. (2022). Mekanik Alaşımlama Süresinin Toz Metalurjisi ile Üretilen AA7075 Matrisli Nanokompozit MalzemelerininSertliklerine Etkisi. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 11 - Sayı: 3, 2218–2231. https://ajindex.com/articles/651494

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Aslan A, 2020. Optimization and Analysis of Process Parameters for Flank Wear, Cutting Forces and Vibration in Turning of AISI 5140: A Comprehensive Study. Measurement, 107959. Aslan A, Güneş A, Salur E, Şahin ÖS, Karadağ HB, Akdemir A, 2018. Mechanical properties and microstructure of composites produced by recycling metal chips. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 25, 9, 1070-9.
  2. Aslan A, Salur E, Gunes A, Sahin O, Karadag H, Akdemir A, 2019. The mechanical properties of composite materials recycled from waste metallic chips under different pressures. International Journal of Environmental Science and Technology, 16, 9, 5259-66.
  3. Aslan A, Salur E, Güneş A, Şahin ÖS, Karadağ HB, Akdemir A, 2018. Production and mechanical characterization of prismatic shape machine element by recycling of bronze and cast-iron chips. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33, 3, 1013-27.
  4. Azimi A, Shokuhfar A, Nejadseyfi O, 2015. Mechanically alloyed Al7075–TiC nanocomposite: Powder processing, consolidation and mechanical strength. Materials & Design, 66, 137-41.
  5. Cabeza M, Feijoo I, Merino P, Pena G, Pérez M, Cruz S, Rey P, 2017. Effect of high energy ball milling on the morphology, microstructure and properties of nano-sized TiC particle-reinforced 6005A aluminium alloy matrix composite. Powder Technology, 321, 31-43.
  6. Calignano F, Lorusso M, Pakkanen J, Trevisan F, Ambrosio E, Manfredi D, Fino P, 2017. Investigation of accuracy and dimensional limits of part produced in aluminum alloy by selective laser melting. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 88, 1-4, 451-8.
  7. Canakci A, Ozsahin S, Varol T, 2012. Modeling the influence of a process control agent on the properties of metal matrix composite powders using artificial neural networks. Powder Technology, 228, 26- 35. Canakci A, Varol T, 2014. Microstructure and properties of AA7075/Al–SiC composites fabricated using powder metallurgy and hot pressing. Powder Technology, 268, 72-9.
  8. Canakci A, Varol T, Nazik C, 2012. Effects of amount of methanol on characteristics of mechanically alloyed Al–Al2O3 composite powders. Materials Technology, 27, 4, 320-7.
  9. Casati R, Wei X, Xia K, Dellasega D, Tuissi A, Villa E, Vedani M, 2014. Mechanical and functional properties of ultrafine grained Al wires reinforced by nano-Al2O3 particles. Materials & Design, 64, 102-9.
  10. Charkhi A, Kazemian H, Kazemeini M, 2010. Optimized experimental design for natural clino