SAVTEK 2006 BASINÇSIZ İNFİLTRASYONLA SiC-B 4 C-Al KOMPOZİTLERİNİN ÜRETİMİ VE ÖZELLİKLERİ

Benzer belgeler
SAVTEK 2006 BOR KARBÜR - ALÜMİNYUM KOMPOZİTLERİN BALİSTİK PERFORMANSI ÖZET

Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Araş. Gör. Taha Yasin EKEN

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

ARAŞTIRMA MAKALESİ /RESEARCH ARTICLE

METAL MATRİSLİ KOMPOZİT ÜRETİMİ İÇİN SiC İÇERİKLİ ÖN ŞEKİL ÜRETİMİ

METAL MATRİS KOMPOZİTLERİN VAKUM İNFİLTRASYONLA DERECELİ HASSAS DÖKÜM KALIPLARINDA ÜRETİMİ

Kompozit Malzemeler Metal Matrisli Kompozitler

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

BOR KATKILI HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

ÇİNKO KATKILI ANTİBAKTERİYEL ÖZELLİKTE HİDROKSİAPATİT ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

Çinko-Alüminyum esaslı ZA-12 alaşımının mikroyapı ve darbe dayanımına bor elementinin etkisi

Uğur Aybarç, Hakan Yavuz, Derya Dışpınar, Mehmet Özgür Seydibeyoğlu (CMS Jant, İstanbul Üniversitesi, İzmir Katip Çelebi Üniversitesi)

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

THE EFFECT OF SINTERING PERIOD ON THE WEAR RESISTANCE OF AlMgSi-SiC P COMPOSITES PRODUCED BY POWDER METALLURGY METHOD

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

cademy Al/SiC METAL KÖPÜKLERİN ÜRETİMİ VE MİKROYAPISI

B 4 C /Al KOMPOZİTLERİN TAKVİYE HACİM ORANINA BAĞLI OLARAK ABRASİF AŞINMA DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

Al Metal Matris Kompozitlerin Abrasiv Aşınma Performansına Takviye Elemanlarının Etkisi

Al-Cu Alaşımlarında Porozite ve Mikroyapının Yaşlandırma Üzerine Etkisi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Basınç Destekli Hacim Yanma Sentezi Yöntemi ile Elde Edilen FeAl ve TiAl Kaplamalar

Magnezyum-Yitriyum-Florür Katkı Sistemiyle Silisyum Nitrür Tozlarının Sinterlenmesi

Mert KILINÇ, Göknur BAYRAM. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, 06531, ANKARA ÖZET

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

SENTETİK Fe-16Mn ALAŞIMININ BORLANMASI. BORONIZING OF SYNTHETIC Fe-16Mn ALLOY

Borlama Süresinin Düşük Karbonlu Mikro Alaşımlı Çeliklerin Sertlik Değerleri Üzerine Etkisi

Toz Metalurjisi Yöntemi ile Üretilen Al-Si/B 4 C Kompozit Malzemenin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

TiC-Co Esaslı Çizici Kalem Karakterizasyonu

KROM KATKILI ALUMİNANIN ENJEKSİYON KALIPLAMA İLE ŞEKİLLENDİRİLMESİ

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

MEKANOKİMYASAL YÖNTEMLE BOR KARBÜR SENTEZİ VE ALÜMİNYUM MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMEDE KULLANILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

METAL MATRİSLİ KOMPOZİT MALZEMELER

ISIL İŞLEM VE YAŞLANDIRMA PARAMETRELERİNİN Al-Cu-Mg TOZ METALURJİSİ ALAŞIMINA ETKİLERİ

MICROSTRUCTURAL CHARACTERISATION OF MATRIX/REINFORCEMENT INTERFACE IN Al-B 4 C COMPOSITES PRODUCED WITH Ti ADDITION

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION)

AA 2014 Al Matrisli B 4 C Parçacık Takviyeli Kompozitlerin Mikro Yapı ve Aşınma Davranışının Đncelenmesi

KARBON ELYAF TAKVİYELİ POLİAMİT 6 KARMALARIN ISIL VE MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Yrd. Doç. Dr. SELDA KAYRAL

HYDROTERMAL YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

Sayı 31, Ağustos 2013 ISSN GELENEKSEL MULLİT/ZİRKONYA KOMPOZİT SENTEZİNE KOLEMANİT VE TİNKAL İN ETKİSİ

Farklı Metalografik İşlem Yazılımlarının Küresel Grafitli Dökme Demirlerin Küresellik Boyut ve Oran Tayininde Kullanımı

Halil Karakoç a, Hanifi Çinici b,ramazan Çıtak c

SiO 2 Takviyeli Etial 21 Esaslı Kompozit Malzemelerin Basınçlı İnfiltrasyon Yöntemi İle Üretimi Ve Özelliklerinin İncelenmesi

Emre Yalçın (Odöksan ELBA) 7.Oturum: Süreçler ve Kontrol 7th Session: Process and Control

Alüminyum Köpük Üretiminde Ön Sinterleme ve Köpürtme Sıcaklığının Etkisi

BASINÇLI İNFİLTRASYON YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN Al- SiCp KOMPOZİTLERDE PARTİKÜL BOYUTUNUN ABRASİV AŞINMA DAVRANIŞINA ETKİSİ

ERGİMİŞ METAL KARIŞTIRMA VE BASINÇLI DÖKÜM YÖNTEMİ İLE ALÜMİNYUM ESASLI TANECİK TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN ÜRETİMİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Yrd. Doç. Dr. SELDA KAYRAL

Al 2 O 3 PARTİKÜL TAKVİYELİ 2024 ALÜMİNYUM METAL MATRİKSLİ KOMPOZİTLERİN ÜRETİMİ. Metin KÖK KSÜ Kahramanmaraş MYO, Makine Bölümü, Kahramanmaraş

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

SiC ile Güçlendirilmiş Al2014 Matrisli Kompozitin Isıl İletkenliği Üzerine Matrise İlave Edilen Mg un Etkisi

Al MATRİSLİ MgO TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN FARKLI KESİCİ UÇLARLA TORNALANMASINDA KESME HIZININ AŞINMA DAVRANIŞINA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Düşük Takviyeli MgO-Al Kompozitlerin Vakumlu İnfiltrasyonunda Takviye Oranının İnfiltrasyon Davranışına Etkisi

TOZ METALURJİSİ. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

AŞINDIRICI PARTİKÜL KARIŞIMLARININ CAM KEÇE TAKVİYELİ POLİFENİLEN SULFİD MATRİSLİ KOMPOZİTLERİN KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞLARINA ETKİLERİ

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

TERMOKİMYASAL YÜZEY KAPLAMA (BORLAMA)

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

AŞINDIRICI PARTİKÜL KARIŞIMLARININ Ti6Al4V ALAŞIMININ KATI PARTİKÜL EROZYON DAVRANIŞINA ETKİLERİ

% 60 SiC-Al kompozitlerin aşınma davranışına SiC partikül boyutunun etkisi

MİKRODALGA YÖNTEMİYLE NİKEL FERRİT NANOPARTİKÜLLERİN SENTEZİ VE KARAKTERİZASYONU

1/26 KARBON-KARBON KOMPOZİTLERİ

Characterization of Green Epoxy Matrix Composites Filled with Ceramic Wastes

Borlama İşleminde Kullanılan Bor Tozu Tane Boyutunun Kaplama Tabakası Üzerine Etkisi

4 Deney. Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ Araş. Gör. Taha Yasin EKEN

İnce ve Kalın Kesitli SiMo Küresel Dökme Demirlerin, Isıl İşlem Öncesinde ve Sonrasında Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

1 st INTERNATIONAL ENGINEERING AND TECHNOLOGY SYMPOSIUM (1 st IETS) May, 2018 BATMAN UNIVERSITY

TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİ İLE KOMPOZİT KAM ÜRETİMİ VE KARAKTERİZASYONU

T/M İLE ÜRETİLMİŞ AA2014-Al 4 C 3 KOMPOZİT MALZEMELERİN YAŞLANDIRILMASI ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA

Al-7Si-0,3Mg Alaşımında Soğuma Hızının Poroziteye Etkisi

Kaybolan Köpük Yöntemi Kullanılarak Al-Si Alaşımlarının Akışkanlığının İncelenmesi

BOR UN ROKET YAKITLARINDA KULLANIMI

Bartın Üniversitesi Mühendislik ve Teknoloji Bilimleri Dergisi

GRANÜL BOYUT DAĞILIMININ GRANİT KARO ÜRÜN ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ. Z.Bayer 1,3, N.Ay 1, N.Erginel 2

NiO / YSZ (YİTRİYA İLE KARARLI HALE GETİRİLMİŞ ZİRKONYA) SERAMİKLERİN KIRILMA TOKLUĞUNA MİKRO YAPININ ETKİSİ

Silisyum Karbür Esaslı Seramik Köpük Filtre Üretimi

İNFİLTRASYON YÖNTEMİYLE ÜRETİLMİŞ AL MATRİSLİ MgO TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN İŞLENEBİLİRLİĞİNİN ASIL KESME KUVVETLERİ AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ

DOKUMA BAZALT-CAM VE FINDIK KABUĞU TAKVİYELİ POLİMER KOMPOZİTLERİNİN EĞİLME DAYANIMI VE ISI GEÇİRGENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

El Freni Spiral Bağlantı Sacının Bükme Kalıbınında Üretilmesinin Teorik ve Uygulamalı İncelenmes (Hand Brake Spiral Mounting Plate)

İKİZ MERDANELİ SÜREKLİ DÖKÜM TEKNİĞİ İLE AA5754 MALZEME ÜRETİMİ. Koray TURBALIOĞLU

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR

YÜKSEK SICAKLIK FIRINLARI. Yüksek Sıcaklık Kamara Fırın Serisi Yüksek Sıcaklık Tüp Fırın Serisi Yüksek Sıcaklık Elevator Fırın Serisi

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

KAMARA FIRINLAR. PLF Serisi MoS Serisi PAS Serisi Asfalt Fırını Serisi

Ön Söz vii Kitabın Türkçe Çevirisine Ön Söz Çevirenin Ön Sözü 1 Sinterleme Bilimine Giriş 2 Sinterleme Ölçüm Teknikleri xiii

ĠSTANBUL TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

KOMPOZİT MALZEMELERİN TERMAL ANALİZİ

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR

NÖTRON RADYASYONU ZIRHLAMA MALZEMESİ OLARAK POLYESTER MATRİSLİ VERMİKÜLİT TAKVİYELİ NUMUNE HAZIRLANMASI VE ZIRHLAMA KABİLİYETİNİN ARAŞTIRILMASI

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

TiO 2 KATKILI ALUMİNA ÜRETİMİ-ENJEKSİYON KALIPLAMA

Yrd. Doç. Dr. Şeniz R. KUŞHAN AKIN EĞİTİM Doktora, Yüksek Lisans, Lisans, İŞ TECRÜBESİ Yrd. Doç. Dr., Bilimsel Programlar Başuzmanı,

MİKRO ARK OKSİDASYON TEKNİĞİ

7 10 Deney No. Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ

Transkript:

SAVTEK 2006 BASINÇSIZ İNFİLTRASYONLA SiC-B 4 C-Al KOMPOZİTLERİNİN ÜRETİMİ VE ÖZELLİKLERİ Ayşe KALEMTAŞ (a), Gürsoy ARSLAN (a), Ferhat KARA (a) (a) Anadolu Üniversitesi, Malz. Bilimi ve Müh. Böl., 26555, Eskişehir, aykalemtas@anadolu.edu.tr ÖZET Gözenekli SiC-B 4 C peletlere argon atmosferi altında 2024 serisi alüminyum (Al) alaşımları basınçsız olarak sızdırılmak suretiyle yoğun (>%98 teorik yoğunluk) SiC-B 4 C-Al kompozitleri üretilmiştir. Al alaşımlarını gözenekli bünyeye infiltre etmek için en az %30 B 4 C kullanılması gerektiği saptanmıştır. Yapılan XRD analizleri neticesinde üretilen kompozitlerde önemli miktarda alüminyum karbür (Al 4 C 3 ) fazının bulunduğu belirlenmiştir. Neme karşı yüksek hassasiyeti nedeniyle Al 4 C 3 fazı bu sistemde istenmeyen bir fazdır. Bu çalışmada SiC-B 4 C sistemine çeşitli ilavelerden oluşan bir karışım ilave edilerek bu fazın sistemde oluşmasını engellemek hedeflenmiştir. Yapılan araştırmaların sonucunda uygun ilavelerin yeter miktarda kullanılmasıyla sistemde Al 4 C 3 fazının oluşumu engellenmiştir. Üretilen bu kompozitlerin zırh uygulamalarında kullanım potansiyelini araştırmak için ilk balistik denemeleri gerçekleştirilmiştir. Kalınlığı yaklaşık 1 cm olan kompozit plakaların arkasına 1 cm kalınlığındaki cam elyaf örgülü destek plakası yapıştırılarak 7.62 mm lik G3 mermileri ile hedefe 15 m mesafeden ateş edilmiştir. G3 mermisinin hedefe çarpmadan önceki hızı 700-750 m/sn olarak ölçülmüştür. Gerçekleştirilen bu ilk balistik testlerde üretilen kompozitlerin mermiyi geçirmediği saptanmıştır. Anahtar kelimeler: Silisyum Karbür-Bor Karbür-Alüminyum, Alüminyum Karbür, Zırh, Balistik Test PROCESSING AND PROPERTIES OF SiC-B 4 C-Al COMPOSITES PRODUCED BY PRESSURELESS INFILTRATION Dense (>98 of theoretical) SiC-B 4 C-Al composites were produced by pressureless melt infiltration of 2024 Al alloys into porous SiC-B 4 C compacts 1

under an Ar atmosphere. It was found that an addition of at least 30 wt % B 4 C was necessary to promote pressureless infiltration of the 2024 Al alloys into the ceramic performs. XRD results of the produced composites revealed that aluminum carbide (Al 4 C 3 ) phase is one of the major phases in the phase assemblage of the composites. Al 4 C 3 is a detrimental phase which has a high sensitivity to humidity. Due to this fact it was aimed to eliminate formation of this phase by adding a mixture comprised of different additives. The results obtained have shown that formation of Al 4 C 3 can be prevented in the system provided that the suitable additives are used in the right proportions. Initial ballistic tests of the produced composites were performed to investigate applicability of these materials as armour materials. 1 cm thick glass fiber woven backing plate was joined with the composite plate of 1 cm thickness of the armour system was subjected to 7.62 mm G3 armour piercings from a distance of 15 m. The speed of the armor piercing was determined as 700-750 m/sec just before the impact. This initial ballistic tests revealed that these materials are successful at stopping G3 armor piercings having a velocity of 700-750 m/sec. Keywords: Silicon Carbide-Boron Carbide-Aluminum, Aluminum Carbide, Armour, Ballistic Testing 1. GİRİŞ Yapılan literatür taramaları [1-6] neticesinde Al/SiC sisteminde karşılaşılan en önemli sorunlar; SiC in ergimiş Al tarafından yeterince ıslatılmaması, Al/SiC arayüzeyinde istenmeyen çeşitli reaksiyonların gerçekleşme potansiyelinin bulunması özellikle de Al 4 C 3 fazının oluşumu ve kalıntı porozite varlığıdır. Al/SiC sisteminde ıslatmayı arttırmak için önerilen yöntemleri üç temel başlık altında [1-3, 5-7] toplamak mümkündür; matris alaşımına çeşitli reaktif elementlerin ilavesi (özellikle Mg ve Si elementleri), seramik partiküllerin kaplanması ve seramik partiküllere çeşitli işlemlerin (partikül yüzeylerinin temizlenmesi, ultrasonik teknikler, dağlama teknikleri ve uygun atmosferde ısıtma işlemi vb.) uygulanması. Bu çalışmada ise ıslatmayı arttırmak için SiC tozlarına B 4 C ilavesi yapılarak ıslatma sağlanmıştır. SiC-Al sistemlerinde Al 4 C 3 fazının oluşumunun engellenmek istenmesinin temel nedenleri; Al 4 C 3 ün kırılgan, termal olarak kararsız bir faz olması, SiC tanelerinin çözünmesine neden olduğu için kompozitin özelliklerinin kötüleşmesine neden olması ve suya karşı yüksek hassasiyeti nedeniyle atmosferdeki nemle reaksiyona girerek Al(OH) 3 oluşturmasıdır. 4 Al + 3 SiC Al 4 C 3 + 3 Si (1) Al 4 C 3 + 12 H 2 O 3 CH 4 + Al(OH) 3 (2) 2

Kullanılan Al alaşımında bulunan Si elementi istenmeyen Al 4 C 3 ve Al 4 SiC 4 fazlarının oluşumunu geciktirir. Ancak karbür fazlarının oluşumunu engellemesi dolayısıyla yüksek miktarda Si elementinin kullanılan alaşımda bulunması istenilirken, sistemde aşırı miktarda Si bulunması durumundaysa Al/SiC arayüzeyinde Si kristalleri çökelir. Si kristalleri relatif olarak zayıf ve kırılgan olmaları dolayısıyla kompozitin mekanik özelliklerini olumsuz yönde etkiler [2]. Bu nedenle kullanılan Al alaşımının kompozisyonunun titizlikle dizayn edilmesi gerekmektedir. Yapılan deneysel çalışmalarda 2024 Al alaşımı ile SiC arasında uygun bir ıslatma açısı sağlanamaması sonucunda infiltrasyonun gerçekleşmediği gözlemlenmiştir. Bu amaçla sözkonusu sistemde SiC-Al arasında ıslatmayı sağlamak için SiC ile birlikte B 4 C kullanılmıştır. Üretilen kompozitlerde Al 4 C 3 fazının bulunduğu saptanmıştır. Bu fazın sistemde oluşmasının önlenmesine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. SiC-B 4 C toz sistemine çeşitli ilavelerden oluşan bir karışım ilave edilerek üretilen SiC-B 4 C-Al kompozitlerinde Al 4 C 3 fazının sistemde kayda değer bir miktarda bulunmadığı saptanmıştır. 2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR 2.1. Kullanılan Toz ve Alüminyum Alaşımlarının Spesifikasyonları SiC-B 4 C-Al kompozitlerinin üretiminde kullanılan SiC (d 50 =1,1 µm) ve B 4 C (d 50 = 1,8 µm) tozları % 99,8 saflıktadır. Bu çalışmada 2024 Al alaşımları kullanılmıştır. 2.2. Silisyum Karbür - Bor Karbür - Alüminyum Kompozitlerinin Üretimi Gerçekleştirilen bu çalışmada basınçsız infiltrasyon yöntemiyle argon (Ar) gaz akışı altında SiC-B 4 C Al kompozitlerinin üretimi ve sistemde oluşan alüminyum karbür (Al 4 C 3 ) fazının oluşumunun engellenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada kullanılan B 4 C tozları 1400 C de iki saat tutularak pasive edilmiştir. Kullanılan başlangıç tozlarının homojen bir şekilde karıştırılmasını sağlamak amacıyla belirlenen kompozisyonlardaki toz yığınlarına eksenel değirmende, izopropil alkol ortamında, zirkonya bilyalar kullanılarak, 300 dev/dk da 90 dk öğütme uygulanmıştır. Öğütme sonrası hazırlanan çamur döner kurutucuda 55 C de kurutularak alkolün sistemden uzaklaştırılması sağlanmıştır. Hazırlanan toz kompozisyonlarına bağlayıcı ilave edildikten sonra tek yönlü preslemeyle seramik bünyeler hazırlanmıştır. Presleme sonrası argon atmosferinde 550 C de bağlayıcı giderme işlemi yapılmıştır. Hazırlanan seramik bünyeler alümina altlık üzerine yerleştirilip üzerine uygun boyutlarda kesilen ve yüzey oksit tabakası uzaklaştırılan 2024 Al alaşım blokları konmuştur. İnfiltrasyon deneyleri 1200 ve 1250 o C de ve atmosfer kontrollü yatay alümina tüp fırın içerisinde yapılmıştır. Al alaşımının, gözenekli seramik bünyeye sızdırılmasında oksitlenmesini önlemek için yüksek saflıkta Ar gazı kullanılmıştır ve Ar gazının akış hızı 350 cm 3 /dak olarak belirlenmiştir. 3

Bu çalışma kapsamında hazırlanan tüm kompozisyonlar Şekil 1 de verilmektedir. Farklı kompozisyonlarda iki adet karışım Al 4 C 3 oluşumunu engellemek üzere tasarlanmıştır. 100% ağırlıkça % 80% 60% 40% 20% 0% C-1 C-3 C-5 C-2 C-6 C-4 C-7 C-8 C-9 Şekil 1. Kompozisyonlar ( :SiC, :B 4 C, : Karışım 1, :Karışım 2) 2.3. Sertlik Deneyleri Sertlik ölçümleri Shimadzu marka mikrosertlik cihazında Vickers uç ile 2 kg yükün 10 saniye süresince uygulanması sonrası ölçülmüştür. 2.4. Üretilen Seramik - Metal Kompozitlerin Karakterizasyonu SiC-B 4 C-Al kompozitlerinin yığınsal yoğunluğu Arşimet prensibinden yararlanılarak belirlenmiştir. Toz hale (<63 µm) getirilen numunelerin kalitatif faz analizleri, 1 /dk çekim hızıyla Rigaku Rint 2200 XRD cihazı ile (CuKα, λ=1.54 Å) gerçekleştirilmiştir. Üretilen kompozitlerden kesilen numuneler sıcak kalıplama yöntemiyle bakalite alındıktan sonra, yüzeyleri parlatılıp, altın kaplamayla kaplanmıştır. Hazırlanan bu numunelerin mikroyapıları Zeiss Supra TM 50 VP taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiştir. 3. BULGULAR VE TARTIŞMA Basınçsız infiltrasyon yöntemiyle 1200 C de 30 dk da üretilen kompozitlerin yoğunluk ve % açık porozite değerleri Şekil 2 de verilmektedir. Görüldüğü üzere bu kompozitlerin yoğunlukları % 99 un üzerindedir. 4

3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 Yoğunluk % Açık Porozite 0 C-1 C-2 C-3 C-4 C-6 C-7 Şekil 2. Kompozitlerin yoğunluk ve % açık porozite değerleri 1200 C de 30 dk da üretilen kompozitlerin sertliklerinin kompozisyona bağlı olarak 600-1000 kg/mm 2 arasında değiştiği ve artan B 4 C miktarıyla sertliğin de arttığı Şekil 3 de görülmektedir. Şekil 3. Kompozitlerin sertlikleri (Vickers uç, 2 kg yük-10 sn) 5

Gerçekleştirilen XRD çalışmaları sonucunda sadece SiC ve B 4 C tozları kullanılarak 1200 o C de 30 dk da basınçsız infiltrasyonla üretilen kompozitlerde belirgin bir şekilde Al 4 C 3 fazının bulunduğu saptanmıştır (Şekil 4). : Al 4 C 3 Y5 Y3 Y1 Şekil 4. 1250 o C de 30 dk da üretilen kompozitlerin kalitatif XRD sonuçları Karışım kullanılarak tasarlanan yeni kompozisyonlarda 1250 o C de 30 dk da basınçsız infiltrasyonla üretilen kompozitlerin XRD paternleri incelendiğinde kullanılan ilaveleri etkili olduğu ve Al 4 C 3 oluşumunun belirgin şekilde azaldığı belirlenmiştir (Şekil 5). : Al 4 C 3 Relatif Şiddet Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 25 30 35 40 45 50 2 Teta Şekil 5. 1250 o C de 30 dk da üretilen kompozitlerin kalitatif XRD sonuçları 6

Üretilen kompozitlerden Y4 ve Y7 kompozitlerinin SEM analizleri ile elde edilen görüntüleri Şekil 6 da sunulmaktadır. 1250 o C de 30 dk da üretilen kompozitlerin kalitatif XRD analizleri neticesinde Al 4 C 3 fazı miktarının en az olduğu bu kompozitlerin genel olarak homojen bir mikroyapıya sahip olduğu görülmektedir. SEM görüntülerinde açık renkli görülen alanlar, kullanılan alüminyum alaşımı içerisinde bulunan ağır metal elementlerine aittir. a b 20 µm 10 µm Şekil 6. 1250 o C de 30 dk da üretilen a) Y7 b) Y4 kompozitlerinin temsili SEM görüntüsü 1250 o C de 30 dk da üretilen Y7 kompozitlerinin zırh uygulamalarında kullanım potansiyelini araştırmak için ilk balistik denemeleri gerçekleştirilmiştir. Kalınlığı yaklaşık 1 cm olan kompozit plakaların arkasına 1 cm kalınlığındaki cam elyaf örgülü destek plakası yapıştırılarak 7.62 mm lik G3 mermileri ile hedefe 15 m mesafeden ateş edilmiştir. G3 mermisinin hedefe çarpmadan önceki hızı 700-750 m/sn olarak ölçülmüştür. Gerçekleştirilen bu ilk balistik testlerde üretilen kompozitlerin mermiyi geçirmediği saptanmıştır. 4. GENEL SONUÇLAR SiC-Al sisteminde 2024 Al alaşımı kullanılarak infiltrasyon sağlanamazken sisteme B 4 C ilavesiyle ıslatmanın sağlanabildiği belirlenerek basınçsız infiltrasyon yöntemi ile hafif ve yoğun (>%99) kompozitler, düşük sıcaklıklarda ( 1250 C) ve Ar ortamında üretilebilmiştir. Tasarlanan karışım kompozisyonunun SiC-B 4 C sistemine ilave edilmesi neticesinde sistemde Al 4 C 3 fazının oluşumunun engellenebildiği yapılan XRD çalışmalarıyla kanıtlanmıştır. 7

Yapılan ilk balistik denemelerde hazırlanan Y7 kompozisyonunun cam elyaf destek plakası ile birlikte kullanıldığı balistik testlerde 700-750 m/sn hızındaki G3 mermisini durdurduğu tespit edilmiştir. Dolayısıyla bu kompozit sisteminin balistik performansının seviye IV e yakın olduğu ve başarılı bir zırh malzemesi olabilecek bir aday malzeme olduğu düşünülmektedir. Devam eden bu çalışmada üretilen bu kompozitlerin balistik performansının tam olarak ortaya konabilmesi için yeni balistik testlerin yapılması planlanmaktadır. Teşekkür Çalışmalarımızı 030235 nolu Bilimsel Araştırma Projesi kapsamında destekleyen Anadolu Üniversitesi ne çok teşekkür ederiz. KAYNAKÇA 1. E.E., Parras-Medecigo, M.I., Pech-Canul, M., Rodriguez-Reyes, A., Gorokhovsky, Effect of processing parameters on the production of bilayer-graded Al/SiCp composites by pressureless infiltration, Matererial Letters, 56, 460, 2002. 2. M.I., Pech-Canul, R.N., Katz, M.M., Makhlouf, Optimum conditions for pressureless infiltration of SiCp preforms by aluminum alloys, Journal of Material Processing Technology, 108, 68, 2000. 3. J.A., Anguilar-Martinez, M.I., Pech-Canul, M. Rodriguez-Reyes, J.L., De La Pena, Effect of processing parameters on the degree of infiltration of SiCp preforms by Al-Si-Mg alloys, Material Letters, 4523, 1, 2003. 4. T., Sritharan, L.S., Chan, L.K., Tan, N.P., Hung, A feature of the reaction between Al and SiC particles in an MMC, Matererial Characterisation, 47, 75, 2001. 5. M., Rodriguez-Reyes, M.I., Pech-Canul, E.E. Parras-Medecigo, A., Gorokhovsky, Effect of Mg loss on the kinetics of pressureless infiltration in the processing of Al-Si-Mg/SiCp composites, Matererial Letters., 57, 2081, 2003. 6. Z.P., Luo, Y.G. Song, S.Q., Zhang, A TEM study of the microstructure of SiCp/Al composite prepared by pressureless infiltration method, Scripta Materialia, 45, 1183, 2001. 7. J., Hashim, L., Looney, M.S.J., Hashmi, The wettability of SiC particles by molten aluminium alloy, Journal of Material Processing Technology, 119, 324, 2001. 8