Susuz Boraks Katkısının Alüminyum Malzemelerin Vickers Sertlik ve İz Modülü Değerlerine Etkisinin İncelenmesi ve Eniyilenmesi

Creative Commons License

Şahin Ş., Bodur Yılmaz A., Yöntem O.

2nd International Symposium on Characterization (ISC´22), Afyonkarahisar, Türkiye, 22 - 25 Eylül 2022, ss.267-277

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Afyonkarahisar
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.267-277
  • Kocaeli Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada matris malzemesi olarak hafifliği, dayanımı ve fonksiyonel olması özellikleriyle ön plana çıkan alüminyum malzemesi (Al) ve katkı malzemesi olarak ise bor mineralinin bir çeşidi olan susuz boraks (SB) maddesi kullanılarak alüminyum matrisli kompozit malzeme üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda alüminyum malzemenin Vickers sertlik ve İz modülü değerlerini artırmak için farklı ağırlıkça oranlarda susuz boraks farklı alüminyum serileri ile karıştırılarak toz metalurjisi yöntemiyle üretilmiş ve deney tasarım yöntemiyle kompozit malzemenin sertlik ve iz modülü değerlerinin eniyilemesi çalışması gerçekleştirilmiştir. Taguchi deney tasarım yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen çalışmada kompozit malzeme özelliklerine etkisi olduğu düşünülen alüminyum serisi (saf, 1050, 5754), susuz boraks katkı oranı (%1, %2.5, %5), sinterleme sıcaklığına ısıtma hızı (5oC/dak, 10oC/dak, 20oC/dak) ve sinterleme sıcaklığında bekleme süresi (5dak, 10dak, 20dak) kontrol faktörleri olarak seçilmiş ve bu faktörlerin üç seviyesine bağlı olarak Taguchi L9 ortogonal deney dizini oluşturularak kompozit malzeme üretimleri gerçekleştirilmiştir. Al/SB kompozit malzemelerin BS EN ISO 14577-1 standardına göre Vickers sertliği (HV) ve İz modülü (EIT) değerleri ölçümleri gerçekleştirilerek faktör ve seviyelerinin etkileri araştırılmıştır.

In this study, aluminum material (Al), which stands out with its lightness, strength and functional properties, was used as the matrix material and anhydrous borax (SB), a type of boron mineral, was used as an additive material to produce aluminum matrix composite material. In this context, to increase the Vickers hardness and indentation modulus of the aluminium material, anhydrous borax was mixed with different aluminium series in different weight ratios and produced by powder metallurgy, and the optimisation of the hardness and indentation modulus values of the composite material was carried out by the design of experiments method. In the study carried out using Taguchi experimental design method, aluminum series (pure, 1050, 5754), anhydrous borax additive ratio (1%, 2.5%, 5%), heating rate to sintering temperature (5oC/min, 10oC/min, 20oC/min) and waiting time at sintering temperature (5min, 10min, 20min), which are considered to have an effect on composite material properties, were selected as control parameters, and composite material productions were carried out by creating Taguchi L9 orthogonal array depending on three levels of these parameters. Vickers hardness and Indentation modulus values of Al/SB composite materials were measured according to BS EN ISO 14577-1 standard and the effects of factors and levels on composite material properties were investigated.