Alüminyum-Magnezyum-Zirkonyum Alaşımına Grafen-Nano Karbon Esaslı Takviyelerin, Fiziksel ve Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi

Authors : Levent Cenk Kumruoğlu

Pages : 180-188

Doi:10.21541/apjes.445377

View : 23 | Download : 12

Publication Date : 2019-05-25

Article Type : Research

Abstract :9Bu çalışmada, metal-karbon nano-kompozit üretimi hedeflenmiştir ve katkı malzemesi olarak kullanılacak olan nano-karbon formları (grafen), elektro eksfoliasyon yöntemiyle üretilmiştir. Üretilmiş olan grafen, alkol ve polimer bazlı çözücülerde çözülüp, hidrofilik özellik elde edilmiştir takiben metal tozları bu çözeltiye ilave edilerek homojen bir Grafen-Metal tozu karışımı elde edilmiştir. Üretilmiş olan bu karışım tozlar direkt olarak tek eksenli pres ve soğuk isostatik pres ile peş peşe preslenmiştir, daha sonra argon ve azot atmosferinde sinterlenmiş ve nihai olarak da mikroyapı tekstürü, mekanik (sertlik, v.b) ve fiziksel özellikler (porozite, yoğunluk) ölçülmüştür ve karakterizasyon sonuçları tartışılmıştır. İlave edilen ağ..%3 Mg ve %1 Zr, Alüminyumun başlangıç sertlik değerini 20-30 Hv den 80 HV ye yükselmiştir. Artan pres kuvveti ve artan sinterleme sıcaklığına bağlı olarak sertliğin 80 HV ve üzeri seviyelerine yükseldiği ölçülmüştür ancak belirli bir değerden sonra mekanik değerlerde azalma olduğu ölçülmüştür. Bu alaşıma ilave edilen ağ.% 0.05, 0.15, 0.3, 0.45 g grafen takviyesi de yine sertlikte ve mukavemette artış sağlamıştır. Sertlik ve mukavemet değeri sırası ile 100 HV ve 250 MPa daha üst değerlere üzerine yükselmiştir. Grafenin üretimi, kompozit takviye yöntemi ve sinterleme süreci ile ilgili sistematik yeni bir yöntem elde edilmiştir ve bunun sonucunda grafen ilave edilmesinin, matris içinde dolgu etkisi yaparak, mukavemet ve sertlik değerlerinde artışa yol açtığı gözlenmiştir. Ayrıca grafen takviyeli, Al-3Mg-1Zr alaşımda aşınma direncinin artığı gözlemlenmiş ve toz sıkıştırma sürecinde sürtünmenin azaldığı ve sıkıştırılabilirliğin arttığı tespit edilmiştir. Böyle bir sonucun özellikle ekstrüzyon veya derin çekme gibi işlemlerde, şekil verme işlemleri sırasında sürtünme kuvvetlerini azaltarak ve deformasyon kabiliyetini artırarak, mühendislik fayda sağlayacağına inanılmaktadır. 
Keywords : Grafen, Hafif Alaşımlar, Nanokompozit, Mekanik Özellikler, Al-Mg3-1Zr Alaşımı, Mekanik Özellikler