Piston malzemelerinde kullanılan alüminyum alasımlarının mekanik, asınma ve termal özelliklerinin karbon nano malzemelerle gelistirilmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2021
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu projede yarı toz metalürjisi yöntemi ve karıstırmalı döküm tekniginin kombinasyonundan olusan özel bir teknikle karbon nanotüp ve grafen takviyeli otomotiv sektörüne yönelik Alüminyum-Silisyum esaslı hibrit kompozitler gelistirilmistir. Toplam oran agırlıkça yüzde 1 olacak sekilde belirlenmis ve üretilen numunelere yapay yaslandırma islemi uygulanmıstır. Üretilen numunelerin mikro yapıları X ısını kırınımı (XRD), Taramalı Elektron Mikroskopu (SEM) ve Geçirimli Elektron Mikroskopu (TEM) kullanılarak analiz edilmistir. Farklı sıcaklıklarda mekanik testler yapılmıs ve kırık yüzeyler taramalı elektron mikroskopuyla incelenmistir. Asınma testleri kuru ortamda, farklı sıcaklıklarda ve farklı yüklerde yapılmıs, asınma hızları ve sürtünme katsayıları elde edilmistir. Asınma sonrası SEM görüntüleri irdelenerek, asınma mekanizmaları hakkında bilgiler edinilmistir. Son olarak özellikle mekanik ve asınma testlerine göre bazı numunelerin, genlesme, iletkenlik ve yüksek sıcaklıklarda erime entalpisi, sıcaklıga baglı olarak faz dönüsümlerinin gerçeklesip gerçeklesmediginin tespiti için DSC analizleri gerçeklestirilmistir. Genel olarak sonuçlar incelendiginde, karbon nanotüp ve grafen takviyeli kompozitlerde takviyesiz alasımlara göre sertlik degerlerinde önemli artıslar görülmüstür. Yapıdaki karbon nano takviyeler, dislokasyon hareketlerini engelledikleri için mukavemet artıslarını saglamıstır. Uygulanan çekme testleri neticesinde, akma ve çekme mukavemetlerinde artıslar elde edilirken, yüzde uzama degerlerinde düsüsler görülmüstür. Al-%12Si serisinde yüzde 0.5 oranında karbon nanotüp ve 0.5 oranında grafen ilavesi yapıldıgında en yüksek mukavemet degerine ulasılmıstır. %18 Silisyum içeren alasımda ise 0.25 oranında karbon nanotüp ve 0.75 oranında grafenin ilave edildigi hibrit kompozit en iyi mekanik özellik sergilemistir. Karbon nano takviyelerin yapı içerisindeki homojen dagılımı ve kendi aralarında sinerjik etkisi mevcut alasımlarda ciddi iyilesmelere olanak sunmaktadır. Yüksek sıcaklıklarda yapılan mekanik test sonuçlarına göre ise üretilen malzemelerin çekme mukavemetlerinde düsüs, yüzde uzama degerlerinde ise artıslar tespit edilmistir. Asınma test sonuçlarına göre, uygulanan yük arttıkça asınma hızı artmıstır. Takviyeler yüzeyde yaglayıcı ve koruyucu etki saglayarak alasımların asınma performanslarını gelistirmistir. Yüksek sıcaklıklarda yapılan asınma testleri de göz önünde bulunduruldugunda Al-Si alasımlarının asınma dayanımları arttırılmıstır. Genel olarak görülen asınma mekanizmaları, düsük test sıcaklıklarında agırlıklı olarak abrasif, adhezif ve kısmen delaminasyon olmakla beraber, test sıcaklıkları yükseldiginde oksidasyon ve termal ergime asınma mekanizmaları aktif olmaya baslamaktadır. Sonuçlar özetlendiginde, proje hedeflerinden olan nanopartikül takviyeli alüminyum esaslı kompozitlerin döküm sistemiyle üretimi basarıyla gerçeklestirilmistir. Ayrıca farklı sıcaklıklarda mekanik ve asınma özellikleri karbon nano malzemelerle önemli ölçüde gelistirilerek amaca ulasılmıstır.
Açıklama
01.04.2021
Anahtar Kelimeler
Metalürji Mühendisliği
