10.12.2012 Views

powder productıon and nano materıals - 6th International Powder ...

powder productıon and nano materıals - 6th International Powder ...

powder productıon and nano materıals - 6th International Powder ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

6<br />

6. ULUSLARARASI TOZ METALURJİSİ KONFERANSI ve SERGİSİ<br />

th INTERNATIONAL POWDER METALLURGY CONFERENCE & EXHIBITION<br />

Bu çalışmada, Al matrisli Al 2 O 3 seramik parçacık takviyeli kompozitler mekanik alaşımlama yöntemiyle üretilmiştir.<br />

Farklı alaşımlama sürelerinde, mikroyapı dağılımı, tane boyutundaki değişimler, yoğunluk, gözeneklilik ve sertlik<br />

gibi özelliklerin incelenmesi amaçlanmıştır.<br />

2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR<br />

Matris malzemesi olarak, gaz atomizasyon yöntemi ile üretilmiş, % 99,7 saflıkta, 72,24 µm ortalama toz boyutunda<br />

alüminyum toz kullanıldı. Takviye elemanı olarak ise 15,40 µm ortalama toz boyutunda Al 2 O 3 , seramik tozlar kullanıldı.<br />

MA işlemi, szegvari modeli dikey bir atritör içerisinde 10/1 bilye/toz oranında, 10 mm çapında çelik bilye ve<br />

% 1,5 yağlayıcı ilave edilerek yapıldı. MA işlemi 350 rpm hızda akan argon atmosferinde 2, 6 ve 10 saat sürelerde<br />

uygul<strong>and</strong>ı. MA sırasında ısınmayı önlemek için silindir akan soğuk su ile sürekli soğutuldu.<br />

MA süresinin toz boyutu üzerindeki etkisini belirlemek için toz boyut analizi yapıldı. Mekanik alaşımlanan tozlar 700<br />

MPa basınç altında Ø12 x 15 mm boyutlarında blok parçalar oluşturacak şekilde tek yönlü olarak preslendi. Blok<br />

parçalar 600 °C sıcaklıkta akan argon atmosferinde 1 saat süreyle sinterlendi.<br />

Sinterleme öncesi ve sonrası yoğunluk ölçümleri yapılarak gözenek değerleri belirlendi. Sinterlenen numunelerdeki<br />

sinterleme kalitesini ve faz dağılımını görebilmek için, uygun numuneler alınarak, zımparalama, parlatma ve dağlama<br />

işlemleri uygul<strong>and</strong>ı.<br />

Üretilen kompozitlerin mikro yapıları Optik Mikroskop ve Taramalı Elektron Mikroskobu ile incelendi. Brinell sertlik<br />

değerleri 2,5 mm bilye ve 31,25 kgf yük uygulanarak gerçekleştirildi. Her numune için 6 sertlik ölçümü uygulanarak<br />

ortalaması alındı.<br />

3. DENEYSEL SONUÇLAR<br />

3.1. Tane Boyut Analizi<br />

Matris olarak kullanılan saf alüminyum tozların ve takviye elemanı olarak kullanılan Al 2 O 3 tozlarının SEM fotoğrafları<br />

Resim 1’de verilmiştir. Bu resimlerden Al matris malzemesinin çoğunlukla düzensiz şekilli olduğu, ancak keskin<br />

köşelerin olmadığı, Al 2 O 3 tozlarının da düzensiz bir geometride ve keskin köşeli oldukları görülmektedir.<br />

Resim 1. (a) Saf Al tozunun ve (b) Al 2 O 3 tozunun SEM görüntüsü<br />

Ortalama toz boyut analiz sonuçları Şekil 1.’de verilmiştir. MA uygulanmamış, ancak bilyesiz olarak üç eksenli<br />

turbula cihazında homojen karışım yapılmış (TK) kompozitlere göre, 2 saat MA işlemi uygulanan numunelerde toz<br />

boyut oranı kısmen artmaktadır. Ancak MA süresinin 6 ve 10 saate çıkmasıyla toz boyut oranı sürekli olarak küçülmektedir.<br />

Özellikle MA süresi 10 saate çıkartılmasıyla toz boyutundaki küçülme oranı daha da fazlalaşmıştır. Bunun<br />

sebebi artan deformasyon ve pekleşmenin sonucunda kırılma mekanizmasının etkili olmasıdır.<br />

Benzer şekilde, Arık ve Türker MA yöntemi ile ürettikleri Fe-Fe 3 C kompozitlerde alaşımlama süresinin artmasıyla<br />

toz boyutunda azalmalar tespit etmişlerdir [10, 11]. Geçmişte yapılan bazı çalışmalarda araştırmacılar, küçük parçaların<br />

büyük parçalarla kaynaklaşma eğiliminde olduklarını ve MA süresinin artmasıyla tekrar tane küçülmesinin<br />

oluştuğunu tespit etmişlerdir [12, 13].<br />

728

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!