Alüminyum matrisli kompozitlerin sıcak presle üretimine seramik partiküllerin sol-jel yöntemiyle modifiye edilmesinin mekanik özelliklere etkisi

Abstract

Bu çalışmada, hacimce % 5-40 oranlarında TiB2 ve % 5-45 oranlarında SiC parçacık takviyeli alüminyum matrisli (Al-% 4 Cu) kompozitler sıcak pres yöntemi ile üretilmiştir. Elde edilen kompozitlerin mikroyapıları incelenmiş, sertlikleri ve üç nokta eğme mukavemetleri belirlenmiştir. Aynı incelemeler, kompozitler T6 ısıl işlemine tabi tutulduktan sonra tekrarlanmıştır. Kompozit yapısı içindeki parçacıkların düzgün bir şekilde dağıldığı optik mikroskop incelemelerinden anlaşılmıştır. Elde edilen kompozitlerin % teorik yoğunlukları % 97-99 aralığındadır. Kompozitlerin sertlik değerleri, eklenen destek fazının miktarının artmasıyla yükselmiştir. SiC ve TiB2 içeren kompozitlerin sertlik değerleri sırasıyla en yüksek 140 ve 160 HB10 olmuştur. Üç nokta eğme mukavemetleri her iki destek fazı çeşidinde de 750-850 MPa aralığında olmuştur. TiB2 parçacıklarının yüzeylerinin sol-jel yöntemi kullanılarak silika ile, SiC parçacıklarının yüzeylerinin ise silika ve TiB2 ile modifiye edilmesi üzerinde çalışılmıştır. Yapılan Fourier dönüşümlü infrared spektroskopisi (FT-IR) ve X-ışını kırınımı (XRD) analizlerinin sonuçlarından, modifikasyonların gerçekleştiği düşünülmektedir. Yüzeyleri silika ile modifiye edilen seramik tozları kullanılarak üretilen kompozitlerin mukavemet değerleri, kompozit içinde parçacıkların topaklanmaları sebebiyle, modifiye edilmemiş tozlarla üretilen kompozitlerin değerlerinden düşük bulunmuştur. Yüzeyleri TiB2 ile modifiye edilmiş SiC parçacıklarını içeren kompozitlerin mukavemet değerleri, modifiye edilmemiş SiC içeren kompozitlerin değerleriyle aynı aralıkta bulunmuştur.