SİC ve grafen takviyeli AL6061 matrisli hibrit kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştırılması

CANBERK SÖVÜT

SİC ve grafen takviyeli AL6061 matrisli hibrit kompozitlerin mekanik ve tribolojik özelliklerinin araştırılması

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CANBERK SÖVÜT

Danışman: Mahmut Can Şenel

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu araştırmada toz metalürjisi ve indüksiyonla sıcak presleme teknikleri kullanılarak Al6061-SiC ve Al6061-SiC-Grafen kompozit malzemeler üretilmiştir. Al6061 matrisine ağırlıkça %1, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 25 ve 30 oranlarında SiC ve %0,15, %0,30, %0,45 oranlarında grafen eklenmiştir. Katkı oranının ve ısıl işlem türlerinin (sinterleme ve indüksiyonla sıcak presleme) kompozitlerin mikroyapılarına, mekanik (yoğunluk, gözeneklilik oranı, Vickers sertliği) ve tribolojik özelliklerine (aşınma oranı ve kütle kaybı) etkisi araştırılmıştır. Gerçekleştirilen test sonuçlarına göre, Al6061-SiC kompozitleri arasında en yoğun mikroyapıya ve en iyi mekanik ile tribolojik özelliklere indüksiyonla sıcak preslenmiş Al6061-30SiC kompozitinde ulaşılmıştır. Bu nedenle, grafen katkı oranının etkisini belirlemek amacıyla Al6061-30SiC bileşimine çeşitli oranlarda grafen eklenmiştir. Al6061-30SiC-Grafen bileşikleri arasında en yüksek yoğunluk (2,74 g/cm3), Vickers sertliği (220±4 HV) ve en düşük aşınma oranı (0,00011 mm3/Nm), kütle kaybı (0,0015 g) indüksiyonla sıcak preslenmiş Al6061-30SiC-0,15Grafen kompozitinde elde edilmiştir. Ancak %0,15 grafen katkı oranının üzerinde grafenin topaklanması nedeniyle bileşiklerin mekanik ve tribolojik özellikleri bozulmuştur. Sonuç olarak, Al6061 matrisine belirli miktarda SiC ve grafen eklenmesiyle kompozitin mekanik ve tribolojik özelliklerinin geliştiği saptanmıştır. Ayrıca, sinterleme sonrası indüksiyonla sıcak presleme işleminin, yalnızca sinterleme işlemine kıyasla mikroyapıdaki gözenekliliği azalttığı ve bu durumun kompozitin mekanik ve tribolojik özelliklerini iyileştirdiği belirlenmiştir.