Kompozit malzemeler; en az iki farklı malzemenin birleşmesi ile oluşan, matris ve takviye adı verilen bileşenlerinin arayüzey oluşturarak bir araya gelip tek bir malzeme gibi davrandığı ileri teknolojik bir malzeme grubudur. Gelişen teknoloji ile birlikte kimyasal ve mekanik dayanımları yüksek ve aynı zamanda hafif malzemelere karşı bir çok sektörde artan talepler kompozit malzemelere olan ilgiyi de artırmıştır. Metal, seramik ve polimer matrisli kompozitler savunma, havacılık, uzay ve otomotiv gibi alanlarda kullanım alanı bulmaktadır.
Hafifliğin önem kazandığı otomotiv sektöründe de devam eden alternatif malzeme arayışı ile birlikte alüminyum malzemelere eğilim başlamış ve bununla birlikte mekanik özellikleri iyileştirmek amacıyla alüminyumun matris olarak kullanıldığı metal matrisli kompozitler tercih sebebi olmuştur. Metal matrisli kompozit üretiminde en çok tercih edilen takviye malzemeleri ise; mekanik özellikleri iyi ve sertlik değerleri yüksek seramik malzemelerdir. B4C, elmas ve kübik bor nitrürden sonra bilinen en sert mühendislik malzemesidir ve metal matrisli kompozitler için önemli bir takviye malzemesidir. Ergime sıcaklığı yüksek, kimyasal açıdan kararlı, sertlik değerleri yüksek B4C mineralinin yoğunluk değerleri düşük ve dayanım özellikleri iyi olan alüminyum matris içinde kullanılması ile mukavemet/yoğunluk oranı yüksek ve aşınma özellikleri iyi bir malzeme geliştirilmesi hedeflenmektedir.
Önerilen çalışma kapsamında; belirli oranlarda alaşımlandırılmış birbirinden farklı alüminyum malzemelere B4C katkısı ilave edilmiş ve B4C mineralinin mekanik özelliklere etkisini incelemek amacıyla deney grupları oluşturulmuştur. Oluşturulan deney grubu ve test edilecek numune sayısını optimize etmek amacıyla bir deneysel tasarım yaklaşımı olan Taguchi metodu kullanılmıştır. Alüminyum matrisli B4C takviyeli kompozit malzemeler Toz Metalurjisi yöntemi ile üretilmiş ve sinterlendikten sonra testler ve analizler için numuneler hazırlanmıştır. Hazırlanan numunelerin mikroyapısı Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiş, aşınma davranışlarını incelemek amacı ile Ball-on-disc kullanılarak aşınma testleri yapılmıştır. Numunelerin sertlik değerleri Vickers sertlik cihazında ölçülmüş ve çalışma kapsamında elde edilen test sonuçları değerlendirilip yorumlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: metal matrisli kompozit, deneysel tasarım metodu, alüminyum, bor karbür, toz metalurjisi
|
