TABAKALI DAİRESEL METAL KOMPOZİT MALZEME ÜRETİLMESİ, YÜZEY ÖZELLİKLERİNİN İYİLEŞTİRİLMESİ VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ABDULLAH GÖÇER

Danışman: Mehmet Baki Karamış

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında yüksek dayanım ve düşük yoğunluk özelliklerinin bir arada bulunduracak ve yüzey özellikleri iyileştirilebilir bir tabakalı dairesel metal kompozit geliştirmek amaçlanmıştır. Mil şeklindeki bu kompozit malzemenin kılıf olarak adlandırılan dış kısmı AISI 4140 çelikten, öz olarak adlandırılan iç kısmı ise Al2024/B4C bileşimi metal matrisli kompozitten (MMK) oluşmaktadır. Al2024/B4C toz karışım oranları hacimce %5, %15 ve %25 B4C içerek şekilde belirlenmiştir. Ortalama 40 µm tanecik boyutunda Al2024 tozu ile 10, 17 ve 58 µm tanecik boyutlarda B4C kullanılmıştır. Kompozit malzemeler, çelik tüpler içine Al2024/B4C toz karışımlarının sıkıştırılması ile elde edilen ön mamullerin çekme yöntemi uygulayarak şekillendirilmesiyle elde edilmiştir. Çekme işlemi oda sıcaklığı, 250 ve 400 °C sıcaklıklarda ve üç farklı deformasyon oranında (%16, %30 ve %37) gerçekleştirilmiştir. Tüm sıcaklık şartlarında üretilen kompozit malzemelerde deformasyon oranının artması, malzemelerin eğme, basma ve kayma mukavemet değerlerini arttırmıştır. Oda sıcaklığında üretilen kompozit malzemelerde %5 B4C takviyesi ile artan eğme mukavemeti, bu oranın artması ile düşmüştür. 250 ve 400 °C sıcaklılarda üretilen malzemelerde ise eğme mukavemeti % 15 takviye oranından sonra düşmüştür. Basma mukavemeti ise tüm sıcaklık şartlarında B4C takviyesi ile artmış, bu oranının % 15'i geçmesi ile düşmüştür. Kayma mukavemetleri, deformasyon oranının artması ve B4C takviyesi ile artarken, işlem sıcaklıklarının yükselmesi ile düşmüştür. Nitrürleme işlemi sonrasında basma ve eğme mukavemet değerleri iyileşirken kayma mukavemet değerleri düşüş göstermiştir. Ayrıca yüksek deformasyona uğramış malzemelerde çelik kılıfta daha kalın bir nitrür tabakası elde edilmiştir.