Abstract

Seramiklerle güçlendirilmiş metal esaslı malzemeler, ticari metal alaşımlara göre daha yüksek aşınma direnci, rijitlik ve özgül dayanım özelliklerine sahiptir. Yüksek dayanım/ağırlık oranlarından dolayı otomobil ve havacılık endüstrisinde kullanımları artmaktadır. Özellikle uçak yapısal parçaları için bu malzemelerin, hasar tolerans tasarımının bir gereği olarak, yorulma çatlak başlangıcı ve yorulma çatlak ilerleme hızının çok iyi karakterize edilmesi hedeflenmektedir. Bu çalışmada, alüminyum (Al) matrisli, silisyum karbür parçacık (SiCp) takviyeli metal matrisli kompozit malzemelerin, sabit genlikli yükleme sırasında uygulanan tek aşırı yükler altındaki yorulma çatlak ilerleme davranışı, yorulma çatlak ilerleme hızı ve etkin çatlak ilerleme mekanizmaları açısından incelenmiştir. Takviyesiz alaşım ve %5 SiC takviyeli kompozit malzemeler toz metalürjisi yöntemi kullanılarak üretilmiş ve ikincil işlem olarak ekstrüzyon uygulanmıştır. Malzemenin mekanik davranışlarını incelemek için çekme ve yorulma testleri yapılmıştır. Tek aşırı yüklerin etkisini incelemek için takviyeli ve takviyesiz malzemeler üzerinde farklı tek aşırı yükler uygulanmıştır. Yorulma çatlağı ilerleme gecikmesi, 1.25-1.75 arasındaki aşırı yük oranı (AYO) değerlerinin tamamında görülmekle birlikte, çatlak ilerleme gecikmesi AYO değerinin artmasıyla artmıştır.

References

[1] Şahin, Y., 2006. Kompozit Malzemelere Giriş. Seçkin Yayıncılık, 424
[2] Özarslan, B.S., 2004. Alüminyum Esaslı SiC Partikül Takviyeli Metal Matrisli KompozitMalzemelerin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi. İstanbul Üniversitesi, Yüksek LisansTezi, İstanbul, 123
[3] Mutlu, İ., 1996. Alüminyum Matriksli Metal Kompozit Malzemelerin Üretilmesi. Dumlupınarüniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Kütahya, 4
[4] Gül, F., 1999. Döküm Yoluyla Alüminyum Temelli Parçacık Takviyeli Kompozit Geliştirme.Marmara Üniversitesi, Doktora Tezi, İstanbul, 173
[5] Buytoz, S., Yıldırım, M., 2002. Metal matrisli kompozit malzemelerin üretim yöntemleri, 349-357. 9.Denizli Malzeme Sempozyumu, 8-9-10 Mayıs, Pamukkale Üniversitesi, 536
[6] Ilgaz, M.U., 1997. Basınçlı Döküm Yöntemiyle Üretilen Seramik Partikül Takviyeli Al-SiEsaslı Metal Matriksli Kompozit Malzemelerin Mekanik Özellikleri. İstanbul Üniversitesi,Yüksek Lisans Tezi, İstanbul, 76
[7] Evans, A.G., Hutchinson, J.V., McMeeking, R.M., 1991. Stress-strain behaviour metal matrixcomposites with discontinuous reinforcements. Scripta metallurgica et materialia, 25: 3–8
[8] Kamat, S.V., Hirth, J.P., Mehrabian, R., 1989. Mechanical properties of particulate reinforcedaluminum matrix composites. Acta metallurgica, 37: 2395–2402
[9] Onaran, K., 2014. Malzeme Bilimi. Bilim ve Teknik, İstanbul, 384
[10] Kayalı, E.S., 1996. Metalik Malzemelerin Mekanik Deneyleri. İ.T.Ü., İstanbul, 181
[11] Da Costa, C.E., Velasco, F. Torralba, M.J. Mechanical, intergranular corrosion, and wearbehaviour of aluminum-matrix composite materials reinforcedwith nickel aluminides.Metallurgical and materials transactions A, 33(11): 3541–3553
[12] Yayla, P., 2007. Kırılma Mekaniği. Çağlayan Kitabevi, İstanbul, 229
[13] Schijve, J., 2009. Fatigue of Structures and Materials. Springer, 621
[14] Chawla N., Ganesh, V.V., 2010. Fatigue crack growth of SiC particle reinforced metalmatrix composites. International journel of fatigue, 32(5): 856–863
[15] Anderson, T.L., 2005. Fracture Mechanics: Fundamentals and Applications. CRC Press,640