Alüminyum matrisli B4C takviyeli ve grafit katkılı kompozitlerin üretilmesi, mekanik özellikleri ve frezede islenebilirliğinin incelenmesi
2012
Online
unknown
Zugriff:
Bu çalısmada, toz metalurjisi yöntemiyle B4C parçacık takviyeli ve Gr katkılı metal matrisli (MMK) kompozit malzemeler üretilmistir. Kompozitlerin üretiminde matris malzemesi olarak 200 μm altı ön alasımlı Alumix 123 tozu, takviye elemanı olarak ise ortalama 22~32 μm boyutunda B4C ve ortalama 150 μm boyutlarında nikel kaplı grafit parçacıklar kullanılmıstır. Matris malzemesi Alumix 123 olmak üzere ağırlıkça %5 B4C, %10 B4C ve %15 B4C parçacık takviyeli, ayrıca %10 B4C'e ilave olarak %1 Gr, %3 Gr, %5 Gr katkılı olmak üzere yedi farklı numune sıcak presleme yöntemiyle üretilmistir. Üretilen tüm kompozitlere T6 ısıl islemi uygulanarak mikroyapıları ve sertlik, yoğunluk ve çapraz kırılma dayanımları gibi mekanik özellikleri incelenmistir. Mikroyapı incelemeleri sonrasında takviye parçacıklarının matriste homojen dağılım sağlandığı görülmüstür. T6 ısıl islemin kompozitlerin sertlikleri üzerinde ciddi etkisi olduğu tespit edilmis ve en yüksek sertlik değeri %15 B4C takviyeli numunede 173 BSD olarak belirlenmistir. En yüksek Çapraz Kırılma Mukavemeti (ÇKM) takviyesiz numunede ölçülürken , en düsük ÇKM %5 Gr katkılı numunede ölçülmüstür. MMK numuneler, kaplamalı ve kaplamasız sementit karbür ve kübik bor nitrür kesici takımlar kullanılarak CNC freze tezgahında islenebilirlik deneylerine tabi tutulmustur. slenebilirlik deneyleri kuru kesme sartlarıİ altında gerçeklestirilmistir. Deneyler dört farklı kesme hızında (50, 65, 85 ve 110 m/min), sabit kesme derinliği (0,5 mm) ve sabit ilerleme hızında (0,11 mm/rev) gerçeklestirilmistir. Tüm numunelerin islenebilirliğinde kesme kuvvetleri ve yüzey pürüzlülüğü ölçülmüs, takım asınması deneyleri B4C+Gr katkılı numunelerde uygulanmıstır. Numunelerde artan B4C miktarına bağlı olarak kesme kuvvetlerinde bir artıs görülmüs, kesme kuvvetlerinin en yüksek değerine %15 B4C takviyeli numunede ulasılmıstır. B4C+Gr katkılı kompozitler için artan Gr miktarıyla birlikte kesme kuvvetleri azalmıstır. Yüzey pürüzlülüğü açısından değerlendirildiğinde en kötü yüzey kalitesine %15 B4C kodlu numunede ulasılmıstır. Kesici takımlarda etkin asınma mekanizmasının abrasiv asınma mekanizması olduğu belirlenmis, artan Gr miktarına bağlı olarak serbest yüzey asınmasında azalma görülmüstür. Tüm isleme sartlarında en iyi performansı kübik bor nitrür kesici göstermistir. In this study, metal matrix composite materials with B4C particle-reinforced and Gr addition were produced via powder metallurgy technique. In the production of composites, as a matrix material under 200 μm-sized master alloy Alumix 123 powder and as a reinforcing member, 22~32 μm B4C and average 150 μm-sized nickel-covered graphite powders were used. Seven different samples (in weight, 5% B4C, 10% B4C and 15% B4C particle-reinforced, 1% Gr, 3% Gr, reinforced 5% Gr added 10% B4C and Alumix 123) were produced with hot pressing technique. By applying precipitation hardening to all composites, some of the mechanic features (hardness, density and crossbreaking strengths) and microstructures were analyzed. After microstructure analysis, homogeneous distribution was identified. Heat treatment has a great effect on the hardness of the composites and 15% B4C reached the highest hardness. The highest cross-breaking strength was measured on matrix alloy composites and the cross breaking strengths was measured on the 5% Gr added sample. The samples were tested for their machinability with milling technique by using coated and uncoated cementite carbide and cubic boron nitrides cutting tools. Machinability tests were carried out under dry cutting conditions. The tests were carried out with four different cutting speeds between 50-110 m/min, 0,5 cutting depth and 0,11 fixed feed rate. All the samples were analyzed for cutting force and surface roughness in the aspect of machinability. Tool wear tests were carried out in the samples reinforced with B4C+Gr. Depending on the ratio of B4C in the samples, increase in the cutting force was identified and the highest value was determined in the samples reinforced with 15% B4C. However, the cutting force for B4C+Gr added composites decreased. In the aspect of surface roughness, the lowest value was determined in 15% B4C. Active wear mechanism was identified to be the abrasive wear mechanism and depending on the increasing Gr rate, decrease in flank wear was identified. Under all conditions cubic boron nitrides had the highest performance among cutting tools.
Titel: |
Alüminyum matrisli B4C takviyeli ve grafit katkılı kompozitlerin üretilmesi, mekanik özellikleri ve frezede islenebilirliğinin incelenmesi
|
---|---|
Autor/in / Beteiligte Person: | GÜLESİN, MAHMUT |
Link: | |
Veröffentlichung: | 2012 |
Medientyp: | unknown |
Sonstiges: |
|