METAL MATRİSLİ KOMPOZİTLERİN BATMA ALTINDA MEKANİK DAVRANIŞLARINA MİKROYAPININ ETKİSİ
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2009
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Recep EKİCİ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa Kemal APALAK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, Al 1080/SiC partikül takviyeli metal matrisli kompozitlerin (PTMMK) farklı sonlu elemanlar modelleri (SEM) kullanılarak batma yüklemesi altında batma davranışları ve deformasyon mekanizmaları üzerine takviye partiküllerin boyutu, hacim oranı ve rasgele dağılımının yanı sıra iki farklı batıcı uç tipinin (küresel ve konik) etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, ilk olarak Python programlama dilinde yazılan bir algoritma vasıtasıyla rasgele yerleşim düzenine göre bulundukları konumlara atanan kare şekilli takviye partiküllerden meydana gelen bir PTMMK SEM modeli oluşturulmuştur. Bu modelde, SiC seramik takviye partikülleri gerçek PTMMK yapısına benzer bir yapı elde etmek amacıyla, Al 1080 matris içerisine rasgele dağıtılmıştır. Bu modelin batma analizleri gerçekleştirildikten sonra, oluşturulan temel algoritmadan faydalanarak diğer iki model; batıcı uç altında içerisinde PTMMK dörtgen bir hücre gömülü olan kare geometrili PTMMK modelleri ve fonksiyonel olarak kademelendirilmiş PTMMK SEM modelleri oluşturulmuş ve analizleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak, doğrudan mikroyapı esaslı PTMMK SEM modelleri oluşturularak analiz edilmiştir. Ayrıca, SEM analizleri ile karşılaştırma amacıyla deneysel çalışmalar da yapılmıştır. Deneysel ve nümerik batma derinliği sonuçlarının, eğilimler açısından uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir. Bununla birlikte, kare şekilli takviye partiküllerden oluşan PTMMK SEM modellerine kıyasla, mikroyapı esaslı PTMMK SEM modelleri ile deneysel batma derinliği sonuçlarına daha yakın değerler elde edilmiştir. Bütün PTMMK SEM modelleri ile gerçekleştirilen analizlerde, batma derinliğinin partikül boyutu artışı ile artmasına karşın, hacim oranı artışı ile düştüğü sonucu elde edilmiştir. Özellikle küçük partikül boyutlarına ve büyük hacim oranlarına sahip kompozit yapılarda deforme olmuş batma yüzey profilleri ve ortalama batma derinlikleri, rasgele partikül dağılımından etkilenmiştir.Anahtar Kelimeler: Partikül takviyeli metal-matrisli kompozitler; Batma davranışı; Sonlu elemanlar metodu; Rasgele partikül dağılımı; Toz metalurjisi.