Düşük karbonlu çelik tel takviyeli kır dökme demir kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2007-01-17
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmanın amacı düşük karbonlu çelik tel ile güçlendirilmiş kır dökme demir kompozitin mekanik özelliklerini araştırmaktır. Düşük karbonlu tel seçiminin gayesi dökmedemir yapıdaki grafit oluşumunu zayıflatarak mekanik özelliklerde iyileşme sağlamaktır. Çelik tel takviyeli kompozit malzemeden çekme ve darbe deneyi numuneleri üretilerek bu numunelere, 800 0C, 850 0C ve 900 0C de kısa süreli normalizasyon ısıl işlemi uygulanmıştır. 900 0C de normalizasyona tabi tutulan numunelerin çekme ve darbe dayanımlarının diğerlerinden yüksek olduğu görülmüştür. Kontrol amacıyla aynı testler matriks malzemesi olan takviyesiz kır dökmedemir numunelere de uygulanmıştır. Dökmedemir ve kompozit numunelerde takviye, arayüzey ve matriks bölgelerinin sertlik değerleri ölçülmüş arayüzey sertlik değerlerinin hem dökmedemir hem de takviyeden yüksek olduğu görülmüştür. Darbe ve çekme numunelerinin mikroyapıları incelenmiştir. Kırık yüzeylerinden taramalı elektron mikroskobu cihazı ile görüntüler alınmıştır. Bu görüntülere göre takviye ile matriks arasında serbest grafitin bir geçiş bölgesi oluşturduğu ve dökmedemirden takviye elemanına önemli ölçüde C ve Si difüzyonu olduğu tespit edilmiştir. Takviye elemanındaki karbon artışı ile çekme ve darbe dayanımlarında önemli ölçüde artış elde edilmiştir. %10 hacimsel takviye oranı ile çekme dayanımında %50-70, %12,5 hacimsel takviye oranı ile oda sıcaklığında yapılan darbe testlerinde %300 artış sağlanmıştır.
Aim of this study is to investigate mechanical properties of gray cast iron composites which reinforced with low carbon steel wire. The aim of selecting fibre with low carbon is to decrease forming graphite and improve mechanical properties. The metal matrix composite material has been produced by reinforcing with steel wire in order to improve tensile and impact strength of the gray cast iron. Tensile and impact test specimens are produced both from matrix material and the composite material. Then, normalising heat treatment at 800 0C, 850 0C and 900 0C are applied. The effect of the heat treatment temperatures on the mechanical properties of the gray cast iron and the composite materials are examined. It is seen that both tensile and impact strengths at 900 0C are higher than the others. Hardness tests of the reinforcement, interface and matrix are carried out. It is shown that the hardness values of the interfaces are higher than both the matrix and reinforcement. Fracture surfaces are examined by scanning electron microscope for tensile and impact specimens. It is concluded that considerable Si and C atoms diffusion are occurred from matrix to the low carbon reinforcement and a narrow decarburised transition zone is formed. By increasing of carbon content of the reinforcement, both tensile and impact strengths are increased considerably. Tensile strengths increased 55-70 % by 10% volume fraction of the reinforcement. Absorbed energy at the room temperature is increased 300% by 12.5 % volume fraction of the reinforcement during Charpy tests.
Aim of this study is to investigate mechanical properties of gray cast iron composites which reinforced with low carbon steel wire. The aim of selecting fibre with low carbon is to decrease forming graphite and improve mechanical properties. The metal matrix composite material has been produced by reinforcing with steel wire in order to improve tensile and impact strength of the gray cast iron. Tensile and impact test specimens are produced both from matrix material and the composite material. Then, normalising heat treatment at 800 0C, 850 0C and 900 0C are applied. The effect of the heat treatment temperatures on the mechanical properties of the gray cast iron and the composite materials are examined. It is seen that both tensile and impact strengths at 900 0C are higher than the others. Hardness tests of the reinforcement, interface and matrix are carried out. It is shown that the hardness values of the interfaces are higher than both the matrix and reinforcement. Fracture surfaces are examined by scanning electron microscope for tensile and impact specimens. It is concluded that considerable Si and C atoms diffusion are occurred from matrix to the low carbon reinforcement and a narrow decarburised transition zone is formed. By increasing of carbon content of the reinforcement, both tensile and impact strengths are increased considerably. Tensile strengths increased 55-70 % by 10% volume fraction of the reinforcement. Absorbed energy at the room temperature is increased 300% by 12.5 % volume fraction of the reinforcement during Charpy tests.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Metal matriks kompozit, Metal matrix composite, Çelik tel, Steel fibre, Mekanik özellikler, Mechanical properties
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Kuş, R. (2007). Düşük karbonlu çelik tel takviyeli kır dökme demir kompozitlerin mekanik özelliklerinin araştırılması. Selçuk Üniversitesi, Yayımlanmış doktora tezi, Konya.
