Magnezyum matrisli B4C takviyeli kompozit malzeme üretimi

Abstract

Bu çalışmanın amacı AZ91 alaşımı matrisli ve B4C partikül takviyeli kompozitlerin karıştırmalı döküm yöntemiyle üretimi, üretilen kompozitlerin mekanik özelliklerinin ve mekanik özelliklerin takviye hacim oranı ile değişiminin incelenmesidir. Bu amaç doğrultusunda B4C partikülleri, 750oC'ta vorteks yardımıyla sıvı metale argon gazı atmosferinde ilave edilerek kompozitler üretilmiş, kompozitlerin mikroyapısal, kimyasal ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Partikül hacim oranının mikroyapı ve özelliklere etkisini incelemek için nominal hacim oranı %5 ve %10 olan kompozitler üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin mikroyapıları ve matris/takviye arayüzeyleri optik mikroskop (OM), enerji dağılımlı spektroskopi analiz üniteli (EDS) tarama elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışınları difraktometresi (XRD) ile karakterize edilmiştir. Kompozit numunelerin mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla makro ve mikro sertlik testleri ve basma testleri gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışmalar sonucu üretilen kompozitlerin, üretim sırasında matris/takviye arayüzeyinde in-situ olarak oluşan ve genel olarak Mn-C bileşikleri ihtiva eden reaksiyon tabakasına bağlı olarak nispeten homojen partikül dağılımı ve nispeten yüksek partikül ilave verimine sahip olduğu görülmüştür. Üretilen kompozit malzemelerin sertliğinin artan takviye oranı ile arttığı gözlemlenmiştir. Basma mukavemetinde ise %5 takviyeli kompozitte takviyesiz alaşıma göre önemli bir değişiklik görülmezken %10 takviyeli kompozitte takviyesiz alaşıma göre yaklaşık %10'luk bir artış kaydedilmiştir. Mekanik özelliklerdeki artışın, kompozitlerdeki porozite miktarları sebebiyle sınırlı ölçüde gerçekleştiği düşünülmektedir.