AA 6061 matrisli SiC takviyeli kompozitlerin vakum infiltrasyon yöntemiyle üretiminde mekanik titreşimin infiltrasyon davranışı üzerinde etkisi

Abstract

Seramik takviyeli Al matrisli kompozitler Al alaşımlarının mekanik değerlerini arttırdığı bilinmektedir. Daha çok askeri alanda, otomotiv sektöründe ve denizcilikte dayanıklı ve ağırlıkça az malzemelere olan gereksinim bu çalışmalara yön vermiştir. Al alaşımlarına bu talebin en büyük nedeni çelikten daha hafif olması ve aynı özellikleri gösterebilmesidir. Seramik matrisli Al matrisli kompozitler karıştırmalı döküm, toz metalurjisi ve infiltrasyon gibi bir çok yöntemle üretilmektedir. Bu çalışmada kullandığımız vakum infiltrasyon metodunda; gözenekli takviye içine infiltrasyon işlemi sıvı matris ters basınç metoduyla yapılmaktadır. Yöntem basit ve oldukça ekonomiktir. Bu çalışmada % 5SiC takviyeli Al-6061 matrisli kompozitlerin titreşimle vakum infiltrasyonunda titreşim şiddetinin kompozit numunelerin gözenek, mikroyapı ve sertlik oranları incelenmiştir. Vakum infiltrasyon işleminde içerisinde %5 oranında SiC bulunan tüplere sıvı AA-6061 metali titreşimsiz, 500, 1000 ve 1500 Hz titreşimlerde vakumla infiltre edilmiştir. Mikroyapı analizlerine bakıldığında 500 Hz numunede takviye elemanı dağılımının homojenliğinin en yüksek olduğu görülmüş. En yüksek sertlik değeri de 500 Hz titreşimde infiltre edilen numunenin matrisinden alınmıştır. Gözeneklilik oranlarına bakıldığında artan titreşim oranıyla düşmüştür. En düşük gözenek oranı 1500 Hz titreşimde görülmüştür.

Ceramic reinforced Al matrix composites are known to increase the mechanical values of Al alloys. The need for light and durable materials, especially in the aerospace, military application areas, automotive and maritime industries, constitutes an important force for these researches. High temperature values and properties to dimensional elements are important factors in composite properties. The biggest reason for this demand for Al alloys is that they are lighter than steel and can show the same properties. Ceramic matrix Al matrix composites are produced by many methods such as mixed casting and infiltration. In the vacuum infiltration method we used in this study; the liquid matrix infiltrates into the porous reinforcement by applying a negative pressure. The method is simple and quite economical. In this study, pore, microstructure and hardness ratios of vibration intensity of 5%SiC reinforced Al-6061 matrix composites of composite samples were investigated in vacuum infiltration with vibration. In the vacuum infiltration process, liquid AA-6061 metal was infiltrated with vacuum at 500, 1000 and 1500 Hz vibrations without vibration into the tubes containing 5% SiC. According to the microstructure analysis, it was seen that the homogeneity of the reinforcement element distribution was the highest in the 500 Hz sample. The highest hardness was observed in the sample infiltrated at 500 Hz vibration. Considering the porosity ratios, it decreased with increasing vibration rate. The lowest pore ratio was observed at 1500 Hz vibration.