Al2O3 parçacık takviye oranının ve sinterleme parametrelerinin alüminyum kompozitlerinin aşınma davranışına etkisi

Abstract

Kompozit malzemelerin gelişmesiyle partikül takviyeli Al kompozitleri giderek önem kazanmaya başladığından, bu malzemelerin kullanım alanları yaygınlaşmıştır. Yumuşak faz yapısına sahip ve kullanım alanı sınırlı olan Al içerisine Al 2 O 3 gibi partiküller ilave edilmesiyle daha sert ve tribolojik özelliği iyi olan yapı elde edilir. Bu çalışmada %5, %10, %20 Al 2 O 3 takviyeli Al esaslı metal matrisli kompozitler (MMK) üretilmiştir. Metal matrisli kompozitler 40 bar ve 60 bar basınçlar altında preslenerek katı numuneler elde edilmiştir. Bu numuneler 560 o C'de 60, 90, 120 dakika sürelerinde sinterlenerek yoğunluk, sertlik ölçümleri, sürtünme katsayıları kıyaslanmıştır. Al 2 O 3 takviyeli kompozitlerin aşınma testleri CSM instruments markalı aşınma cihazında 6 N ve 10 N kuvvetler uygulanarak yapılmıştır. Aşınan bölgeler taramalı elektron mikroskobuyla (SEM) ile incelenmiş hem adhesiv hem abraziv aşınmanın yanı sıra, kısmi kopmalar ve plastik deformasyonlar görülmüştür. Numunelerin profilometre cihazında aşınmış alanları hesaplanarak sonuçları incelenmiştir. Takviye oranı arttıkça sertlik değerlerinin arttığı gözlenmiştir.

With the development of composite materials, particle reinforced Al composites started to gain importance and their usage areas became widespread. By adding particles such as Al 2 O 3 to Al which has a soft phase structure and limited usage area, a harder and better tribological property is obtained. In this study, 5%, 10%, 20% Al 2 O 3 reinforced Al based metal matrix composites (MMK) were produced. Metal matrix composites were pressed under 40 bar and 60 bar pressures to obtain solid samples. These samples were sintered at 560 o C for 60, 90, 120 minutes and density, hardness measurements and friction coefficients were compared. Abrasion tests of Al 2 O 3 reinforced composites were carried out by applying 6 N and 10 N forces on CSM instruments brand abrasion device. Wear regions were examined by scanning electron microscopy (SEM), both adhesive and abrasive wear, as well as partial breaks and plastic deformations. Worn areas of the samples on the profilometer device were calculated and the results were examined. It was observed that the hardness values ​​increased as the reinforcement ratio increased.