Effect of magnesium on the wear behaviour of high volume fraction alumina particle reinforced aluminum matrix composites
Yüksek hacim oranında alümina partikül takviyeli alüminyum matriksli kompozitlerin aşınma davranışına magnezyumun etkisi
- Tez No: 104107
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Alüminyum, Aşınma, Metal matrisli kompozitler, Sürtünme aşınması, Aluminum, Wear, Metal matrix composites, Abrasive wear
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
YÜKSEK HACİM ORANINDA ALÜMİNA PARTİKÜL TAKVİYELİ ALÜMİNYUM MATRİKSLİ KOMPOZİTLERİN AŞINMA DAVRANIŞINA MAGNEZYUMUN ETKİSİ ÖZET Metal matriksli kompozitler (MMK'ler) uzun yıllardır bilinmelerine karşın kullanımları son 15-20 yılda yaygınlaşmıştır. Özellikle endüstriyel, askeri ve uzay uygulamalarında yeni kullanım olanaklarının doğması ile MMK'lere olan ilgi giderek artmıştır. Seramik partikül takviyeli alüminyum matriksli kompozitler, seramiklerin yüksek dayanım, direngenlik, aşınma direnci gibi özelliklerini metallerin işlenebilirlik, tokluk, biçimlendirilebilirlik gibi özellikleri ile birleştirmektedirler. Sıvı metal yöntemleri arasında yer alan basınçlı infiltrasyon yöntemi, yüksek hacim oranına sahip seramik partikül takviyeli alüminyum matriksli kompozitlerin en önemli üretim yöntemlerinden biridir. Bu yöntemde seramik partiküllerin sıkıştırılması ile oluşturulan preformların içerisine inert bir gaz yardımıyla sıvı metalin infiltre edilmesi (sızdırılması) sağlanmaktadır. Diğer döküm teknikleri ile üretilen kompozitlerde %30'lara kadar takviye elemanı ilave edilebilirken, basınçlı infiltrasyon yöntemi ile %80'lere varan oranlarda takviye elemanı içeren kompozitler üretilebilmektedir. Bu çalışmada basınçlı infiltrasyon yöntemi ile üretilmiş, hacimce yaklaşık %70 oranında AI2O3 partikül takviyeli alüminyum alaşımlarının yağlamasız kayma aşınması ve abrasiv aşınma davranışına magnezyum ilavesinin (ağırlıkça %8'e kadar) etkisi incelenmiştir. Yağlamasız kayma aşınması deneyleri, M2 kalite takım çeliği üzerinde, abrasiv aşınma deneyleri ise 44 ile 250 um boyut aralığındaki AI2O3 abrasiv bantlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Deney sonuçları, magnezyum ilavesinin kompozitlerin aşınma davranışı üzerinde oldukça önemli bir etkisi olduğunu ortaya çıkarmıştır. Yağlamasız kayma aşınması deneyleri, artan magnezyum ilavesi ile aşınma hızlarının düştüğünü göstermiştir. İnce zımparalarda (85 um'ye kadar) yapılan abrasiv aşınma deneylerinde kompozitler yağlamasız kayma aşınması deneyindeki sonuçlara benzer biçimde artan magnezyum miktarı ile azalan aşınma hızları sergilemişlerdir. Kalın (85 um'den daha büyük) zımparalarda ise belirgin bir aşınma eğilimi gözlenmemiştir. xın
Özet (Çeviri)
EFFECT OF MAGNESIUM ON THE WEAR BEHAVIOUR OF HIGH VOLUME FRACTION ALUMINA PARTICLE REINFORCED ALUMINUM MATRIX COMPOSITES SUMMARY Although metal matrix composites (MMCs) have been known for a long time, their production and applications have increased in the last two decades. Especially particle reinforced MMCs have recently emerged as attractive candidates for industrial, military and space related applications. Ceramic particle reinforced aluminum matrix composites combine the high strength, stiffness and wear resistance of ceramics together with the machinability, toughness and formability of metals. The pressure infiltration route is one of the most popular liquid metal processing techniques for the production of high-volume fraction composites. In this technique, the molten metal is introduced into a ceramic preform utilizing an inert gas as a pressurizing medium. While other liquid state processes such as compocasting provide reinforcements up to a 30% volume fraction, pressure infiltration allows much higher volume fractions of up to 80 vol.% to be obtained. In this study, the effect of magnesium addition (up to 8 wt.%) on the dry sliding and abrasive wear behaviour of pressure-infiltrated aluminum matrix composites reinforced with approximately 70 vol.% AI2O3 particles were investigated. Dry sliding wear tests were carried out on an M2 quality tool steel disc. Abrasive wear tests were conducted using AI2O3 abrasive belts of different grit sizes in the range of 44 to 250 um. The results of wear test revealed that the amount of magnesium present in the matrix alloy had a marked effect on the wear rates of the investigated composites. Dry sliding wear tests showed that the increase in magnesium content resulted in a decrease in the wear rates. Abrasive wear tests revealed that on fine (up to 85 um) abrasives, the composites displayed decreasing wear rates with increasing magnesium content, similar to dry sliding wear test results. However, against coarse grits (higher than 85 um) the composites did not show a specific trend. Xll
Benzer Tezler
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Volkanik bazalt kayaçlarından cam-seramik malzeme üretim koşullarının araştırılması ve özelliklerinin incelenmesi
The investigation of production conditions and properties of glass-ceramic materials from the volcanic basalt rocks
ŞENOL YILMAZ
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN GÜNAY
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretilen çinko-alüminyum alaşımlarının aşınma davranışlarına alaşım elementlerinin etkisi
The Effect of alloying elements on wear behaviour of pressure die cast zinc-aluminium based alloys
COŞKUN DEMİRCİ
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretilen Zn Al alaşımlarının mikroyapıları ile mekanik ve korozyon özelliklerine alaşım elementlerinin etkisi
Başlık çevirisi yok
ALİ UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Otomotiv sektörü için AI-Si-Fe-x alaşımlarının geliştirilmesi
Başlık çevirisi yok
NECİP ÜNLÜ
Doktora
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİYAZİ ERUSLU