Seramik takviyeli AL2024 ve AL7075 matrisli hibrit kompozitlerin vakum infiltrasyon metodu ile üretimi ve karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, 10-20μm aralığında tozlar gaz atomisazyon yöntemi ile üretilmiş T/M Al2024 ve Al7075 matrisli, B4C+SiC / TiC+SiC / TiC+ B4C hibrit takviyeli (%1,%3,%5 ve %10 takviye oranlarında) kompozitler vakum infiltrasyon yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Üretimler, 850◦C sıcaklıkta, 400 mmHg vakum basıncı altında 10 mm iç çapa sahip, paslanmaz çelik haznelerde gerçekleştirilmiştir. Elde edilen numunelere 490◦C’de 3 saat çözündürme işlemi sonrasında, 3’er saat aralıklarla Al2024 matris için toplamda 12 saat, Al7075 matrisli hibrit kompozitler için toplamda 18 saat 130◦C’de yaşlandırma ısıl işlemi uygulanmıştır. Herbir ısıl işlem süreci sonrasında, ana fazdan mikro sertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Mikroyapı analizleri için; Optik Mikroskop, FESEM, EDS ve XRD analizleri uygulanmıştır. Elde edilen veriler incelendiğinde; yaşlandırma ısıl işlem süresine bağlı olarak sertlikte artış olduğu ve ilave edilen takviye oranlarına bağlı olarak %5 takviye oranına kadar sertlikte artışın olduğu gözlemlenmiştir. Takviye oranı %10 olduğunda sertlikte düşüş meydana gelmiştir. Uygulanan vakum infiltrasyon ve ısıl işlemler sayesinde ilave edilen seramik takviyelerde istenilen ıslatılabilirlik gözlemlenmiştir. FESEM incelemelerinde ilave edilen hibrit takviyelerin yapı içerisinde homojen dağılımı sağlandığı görülmüştür.

In this study, powders in the range of 10-20μm were produced by gas atomization method, P/M Al2024 and Al7075 matrix, B4C+SiC / TiC+SiC / TiC+ B4C hybrid reinforced (1%, 3%, 5% and 10% reinforced ratios) composites were produced using vacuum infiltration method. Production was carried out at 850◦C, under 400 mmHg vacuum pressure, in stainless steel chambers with 10 mm inner diameter. The thawing process at 490◦C for 3 hours was carried out at 3-hour intervals. The aging heat treatment at 130◦C was applied for a total of 12 hours for the Al2024 matrix and a total of 18 hours for the Al7075 matrix. After each heat treatment, the microhardness was taken. For microstructure analysis; Optical Microscope, FESEM, EDS and XRD analyzes have been applied. When the data obtained are examined; The hardness increased with the aging heat treatment time. It has been observed that there is an increase in hardness up to 5% reinforcement rate depending on the added reinforcement ratios. When the reinforcement ratio was 10%, a decrease in hardness occurred. The desired wettability was observed with vacuum infiltration and heat treatments. Homogeneous distribution of hybrid reinforcements was observed in FESEM investigations.