Bu çalışmada, metal matrisli Al10Ni/TiO2 kompozitleri farklı öğütme sürelerinde (5-20 saat) mekanik alaşımlama metodu ile toz olarak üretilmiştir. Preslenen tozlar farklı sıcaklıklarda (300-600 oC) sinterleme işlemine maruz bırakılmıştır. Kompozitlerin yapısal özelliklerinin öğütme süresi ve sinterleme sıcaklığı ile değişimi araştırılmıştır. Mekaniksel öğütülen toz kompozitlerde mikroyapısal değişimler X-ışını Difraktometre (XRD) ve Taramalı Elektron Mikroskop (SEM) ile incelenmiştir. XRD ve SEM sonuçları öğütme süresi arttıkça partikül boyutunun azaldığını, daha homojen bir yapı oluştuğunu ve 20 saat öğütme sonrasında Al3Ni intermetalik fazının oluştuğunu göstermiştir. Toz olarak üretilen kompozitlerin preslenmesi, sinterlenmesi, parlatılması ve dağlanması sonrası, yüzey analizleri optik mikroskop (OM) ile incelenmiştir ve ayrıca mikrosertlik ölçümleri de yapılmıştır. OM sonuçlarına göre, SEM sonuçları ile uyumlu olarak öğütme süresi arttıkça daha homojen bir yapı, tane boyutunda küçülme ve tane sınırlarında oluşan boşlukların azaldığı gözlemlenmiştir. Sinterleme sıcaklığı ve öğütme süresi arttıkça mikrosertliğin arttığı gözlenmiştir. Bunun sebebinin daha homojen yapı ve intermetalik fazların oluşması olduğu düşünülmektedir. Üretilen kompozitlerde maksimum mikrosertlik değeri 20 saat öğütme ile üretilen ve 500 oC’de sinterlenen Al10Ni/TiO2 kompozit numunesinde yaklaşık 540 HV olduğu bulunmuştur. Bunların yanı sıra kompozitlerin deneysel ve teoriksel yoğunlukları da hesaplanmıştır. Yoğunluk analiz sonuçları öğütme süresi arttıkça yoğunluğun arttığını fakat sinterleme sıcaklığı arttıkça yoğunluğun azaldığını göstermiştir. Ayrıca, elde edilen analiz sonuçlarının birbirleriyle ve literatür çalışmalarıyla uyum içinde olduğu görülmüştür. Sonuç olarak öğütme süresindeki ve sinterleme sıcaklığındaki sınırlı artış kompozitin yapısal özelliklerinde iyileştirici etkiye neden olmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Metal matrisli kompozitler, Mekanik alaşımlama, Sinterleme, Mikroyapı, XRD, SEM
|
