Karıştırmalı Döküm Yöntemiyle SiC Takviyeli Al6013 Esaslı Kompozitlerin Üretimi ve Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi


ŞENEL M. C., MERCAN A.

Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, cilt.12, sa.2, ss.640-652, 2025 (TRDizin) identifier

Özet

Yürütülen çalışmada, azot gazı altında karıştırmalı döküm yöntemiyle hurda alüminyumdan SiC takviyeli (ağırlıkça %5, 10, 15) Al6013 matrisli kompozitler üretilerek numunelerin sertliği, yoğunluğu, gözeneklilik oranı, çekme dayanımı, faz yapısı ve mikroyapısı incelenmiştir. Yürütülen analizler neticesinde, en düşük gözeneklilik oranı (%5,38), en yüksek Vickers sertliği (169±3 HV) ve çekme dayanımı (470±8 MPa) Al6013-%10SiC kompozit yapıda elde edilmiştir. Al6013 alaşımına kıyasla Al6013-%10SiC kompozitin Vickers sertliğinin %28 ve çekme dayanımının %23,7 oranında iyileştiği belirlenmiştir. Bu durum, Al6013-%10SiC kompozit yapıda SiC partiküllerinin homojene yakın dağılmasından kaynaklandığı tespit edilmiştir. Faz analizleri neticesinde mikroyapıda SiC ve Al fazlarının varlığı saptanırken; ikincil faz oluşumları gözlenmemiştir. Mikroyapı incelemelerinden ise %15 SiC katkılı Al6013 esaslı kompozit yapıda SiC partiküllerin segregasyon sonucu ayrıştığı gözlenmiştir. Bu durumun kompozitin mekanik özelliklerini olumsuz etkilediği sonucuna varılmıştır.
In this study, SiC reinforced (5, 10, 15wt.%) Al6013 matrix composites were fabricated from scrap aluminum by stir casting technique under nitrogen gas. The hardness, density, porosity rate, tensile strength, phase structure and microstructure of the composites were examined. As a result of the analyses, the lowest porosity rate (5.38%), the highest Vickers hardness (169±3 HV) and the highest tensile stress (470±8 MPa) were obtained in the Al6013-10%SiC composite structure. This situation was found to be due to the nearly homogeneous distribution of SiC particles in the Al6013-10%SiC composite structure. As a result of phase analysis, the presence of SiC and Al phases in the microstructure was detected; secondary phase formations were not observed. It was detected that the Vickers hardness and tensile strength of the Al6013-10%SiC composite improved by 28% and 23.7% compared to the Al6013 alloy. From microstructure examinations, it was observed that SiC particles segregated in the 15%SiC-reinforced Al6013-based composite structure. It was concluded that this situation negatively affects the mechanical properties of the composite.