SiC ve grafen takviyeli Al6061 matrisli hibrit kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştırılması
Investigation of mechanical and tribological properties of SiC and graphene reinforced Al6061 matrix hybrid composites
- Tez No: 916260
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MAHMUT CAN ŞENEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu araştırmada toz metalürjisi ve indüksiyonla sıcak presleme teknikleri kullanılarak Al6061-SiC ve Al6061-SiC-Grafen kompozit malzemeler üretilmiştir. Al6061 matrisine ağırlıkça %1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 25 ve 30 oranlarında SiC ve %0,15, %0,30, %0,45 oranlarında grafen eklenmiştir. Katkı oranının ve ısıl işlem türlerinin (sinterleme ve indüksiyonla sıcak presleme) kompozitlerin mikroyapılarına, mekanik (yoğunluk, gözeneklilik oranı, Vickers sertliği) ve tribolojik özelliklerine (aşınma oranı ve kütle kaybı) etkisi araştırılmıştır. Gerçekleştirilen test sonuçlarına göre, Al6061-SiC kompozitleri arasında en yoğun mikroyapıya ve en iyi mekanik ile tribolojik özelliklere indüksiyonla sıcak preslenmiş Al6061-30SiC kompozitinde ulaşılmıştır. Bu nedenle, grafen katkı oranının etkisini belirlemek amacıyla Al6061-30SiC bileşimine çeşitli oranlarda grafen eklenmiştir. Al6061-30SiC-Grafen bileşikleri arasında en yüksek yoğunluk (2,74 g/cm3), Vickers sertliği (220±4 HV) ve en düşük aşınma oranı (0,00011 mm3/Nm), kütle kaybı (0,0015 g) indüksiyonla sıcak preslenmiş Al6061-30SiC-0,15Grafen kompozitinde elde edilmiştir. Ancak %0,15 grafen katkı oranının üzerinde grafenin topaklanması nedeniyle bileşiklerin mekanik ve tribolojik özellikleri bozulmuştur. Sonuç olarak, Al6061 matrisine belirli miktarda SiC ve grafen eklenmesiyle kompozitin mekanik ve tribolojik özelliklerinin geliştiği saptanmıştır. Ayrıca, sinterleme sonrası indüksiyonla sıcak presleme işleminin, yalnızca sinterleme işlemine kıyasla mikroyapıdaki gözenekliliği azalttığı ve bu durumun kompozitin mekanik ve tribolojik özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, Al6061-SiC and Al6061-SiC-Graphene composite structures were produced by the powder metallurgy and induction hot pressing methods. Al6061 matrix was reinforced with 1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 25, 30% SiC and 0,15, 0,30, 0,45% graphene. The effects of the reinforcement ratio and heat treatment types (sintering and induction hot pressing) on the microstructure, mechanical (density, porosity ratio, Vickers hardness) and tribological properties (wear rate and mass loss) of the composites were investigated. According to the results of the tests performed, the densest microstructure and the best mechanical and tribological properties among the Al6061-SiC composites were achieved in the induction hot pressed Al6061-30SiC composite. Therefore, different proportions of graphene were added to the composition of Al6061-30SiC in order to determine the effect of the graphene reinforcement ratio. Among Al6061-30SiC-Graphene composites, the highest density (2,74 g/cm3), Vickers hardness (220 HV±4) and lowest wear rate (0,00011 mm3/Nm), mass loss (0,0015 g) were obtained in the induction hot-pressed Al6061-30SiC-0.15Graphene composite. However, the mechanical and tribological properties of the composites were deteriorated due to the agglomeration of graphene above 0,15% graphene reinforcement ratio. As a result, it was determined that the mechanical and tribological properties of the composite were improved by adding a certain amount of SiC and graphene to the Al6061 matrix. Additionally, it was determined that induction hot pressing after sintering reduced the porosity in the microstructure compared to the sintering process alone, which improved the mechanical and tribological properties of the composite.
Benzer Tezler
- Alüminyum atıktan üretilmiş sic/grafen takviyeli hibrit kompozitlerin indüksiyonla sıcak işlem sonrası mekanik davranışının incelenmesi
Investigation of the mechanical behavior after induction hot processing of sic/graphene-reinforced hybrid composites produced from aluminum waste
BURAK ÖZTOP
Doktora
Türkçe
2026
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ
- SiC ve grafen nanopartikül katkılı karbon fiber takviyeli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties of SiC and graphene nanoparticle additived carbon fiber reinforced composite materiials
NAİL YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP EKİCİ
- Hurda alüminyumdan grafen ve sic takviyeli alüminyum hibrit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of graphene and sic reinforced aluminum hybrid composites using scrap aluminum
AHMET MERCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT CAN ŞENEL
- Atık alüminyum içecek kutuları kullanarak grafen/SiC takviyeli kompozitlerin üretimi ve mekanik karakterizasyonu
Mechanical characterisation and production of graphene/SiC reinforced composites with using waste aluminium beverage cans
ÖZGÜR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEVLÜT GÜRBÜZ
- Grafen-seramik tanecik takviyeli alüminyum matrisli hibrit kompozitlerin toz metalurjisi metoduyla üretimi, mekanik ve mikroyapı özelliklerinin incelenmesi
Fabrication of aluminum matrix hybrid composites reinforced with graphene-ceramic particles by powder metallurgy method and investigation of their mechanical and microstructural properties
MAHMUT CAN ŞENEL
Doktora
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM KOÇ