Examination of Mechanical Properties of B4C Particulate Reinforced Aluminum MMC Under Different Loading Conditions
Özet
Bu çalışma, B4C parçacık takviyeli alüminyum metal matris kompozitlerinin (MMC) farklı yüklenme koşulları altındaki mekanik özelliklerini incelemektedir. Toz metalurjisi yöntemi kullanılarak %5-%20 ağırlık oranında B4C takviyesi ile üretilen kompozitlerin mikro yapısı, sertlik, yoğunluk, darbe dayanımı ve sürünme davranışları deneysel olarak araştırılmıştır. Mikro yapısal incelemelerde B4C parçacıklarının matriks içerisinde homojen dağıldığı gözlenirken, yüksek sertlik ve düşük yoğunluk özellikleri ile dikkat çekmiştir. Sertlik testleri, B4C oranının artması ile birlikte sertlik değerlerinin de doğrusal olarak arttığını göstermiştir. Yoğunluk testlerinde ise B4C katkısının artması ile yoğunluğun azaldığı belirlenmiştir. Darbe testleri, B4C oranının artması ile darbe enerjisinin azaldığını göstermiştir. Sürünme deneyleri, sıcaklık ve gerilme altında B4C içeriği arttıkça sürünme deformasyonunun azaldığını ortaya koymuştur. Ayrıca, toz metalurjisi işlemlerinin üretim sürecinde mikro yapı kontrolü ve homojen dağılım sağladığı belirtilmiştir. Çalışmanın sonuçları, B4C takviyeli alüminyum MMC'lerin hafiflik, yüksek sertlik ve iyi aşınma dirençleri nedeniyle özellikle havacılık, otomotiv ve zırh kaplama gibi ileri teknoloji uygulamalarında tercih edilebileceğini ortaya koymaktadır.
This study investigates the mechanical properties of B4C particulate reinforced aluminum metal matrix composites (MMCs) under different loading conditions. Composites with 5%-20% weight B4C reinforcement were fabricated using powder metallurgy techniques. The microstructure, hardness, density, impact strength, and creep behavior of the composites were experimentally examined. Microstructural analysis showed homogenous distribution of B4C particles within the aluminum matrix. Hardness tests revealed a linear increase in hardness with increasing B4C content. Density measurements indicated a decrease in density as B4C content increased. Impact tests demonstrated a reduction in impact energy with higher B4C weight percentages. Creep experiments showed that increased B4C content reduces creep strain under specific temperature and stress conditions. The use of powder metallurgy allowed careful control over microstructure and reinforcement distribution. The study concludes that B4C reinforced aluminum MMCs offer advantageous properties such as light weight, increased hardness, and enhanced wear resistance, making them suitable for advanced applications in aerospace, automotive, and armor materials.
Atıf bilgisi
İSMAİL TOPCU. (2023). Examination of Mechanical Properties of B4C Particulate Reinforced Aluminum MMC Under Different Loading Conditions. Bidge Yayınları.
