Dergiler / Mühendis ve Makina / 2018 / Cilt: 59 - Sayı: 693
Toz Metalürjisi Metoduyla Üretilen Al-Si3N4 Metal Matrisli Kompozitlerin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi
- Dergi
- Mühendis ve Makina
- Sayfa
- 33–46
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada, toz metalürjisi metoduyla alüminyum matrise ağırlıkça %0-12 arasında değişen oranlarda Si3N4 katkısı yapılmış ve takviye oranının kompozitlerin mekanik özelliklerine olan etkisi incelenmiştir. Üretilen kompozitlerin mikroyapısı ve kristal yapısı, sırasıyla taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) ve X-ışını difraktometresiyle (XRD) analiz edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda, saf alüminyumun sertlik değeri yaklaşık 28 HV olup, ağırlıkça %9 Si3N4 katkısıyla sertliğin 58 HV’ye kadar arttığı gözlenmiştir. Saf alüminyumun maksimum basma dayanımı 100 MPa iken %9 Si3N4 katkısında 268 MPa’ya yükselmiştir. Bu katkı oranından sonra ise Si3N4 tozlarının topaklanmasıyla beraber deneysel yoğunluğun, sertliğin ve basma dayanımının düştüğü tespit edilmiştir. Sonuç olarak, Si3N4 takviyesinin belli bir orana kadar alüminyum kompozitlerin mekanik özellikleri ve mikroyapısı üzerine olumlu katkı yaptığı gözlenmiştir.
Abstract
In this study, 0-12wt.% of Si3N4 was added to the aluminum matrix by powder metallurgy method. The effect of the reinforcement amount on the mechanical properties of aluminum composites was examined. Microstructure and crystal structure of these composites were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffractometry (XRD), respectively. As a result of the experiments, it was observed that the hardness value of pure aluminum was approximately determined as 28 HV. The hardness of aluminum composites increased to 58 HV with the addition of 9wt.% Si3N4 to aluminum matrix. The ultimate compressive strength of pure aluminum was obtained as 100 MPa. On the other hand, the ultimate compressive strength of Al-9%Si3N4 composite was increased to 268 MPa. After this content (9wt.% Si3N4), it was determined that the experimental density, hardness and ultimate compressive strength decreased due to the agglomeration tendency of Si3N4 powders. As a result, it was observed that a certain amount of Si3N4 reinforcement makes a positive contribution to the mechanical properties and microstructure of aluminum based composites.