Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi

Kaya, Abdulaziz; ASLAN, Mikail; KURT, Halil İbrahim; YILMAZ, Necip Fazıl

doi:10.31202/ecjse.695249

Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi

Abdulaziz KAYA, (Gaziantep Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Gaziantep, Türkiye)

Mikail ASLAN, (Gaziantep Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Gaziantep, Türkiye)

Necip Fazıl YILMAZ, (Gaziantep Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Gaziantep, Türkiye)

Halil İbrahim KURT (Gaziantep Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Gaziantep, Türkiye)

El-Cezerî Journal of Science and Engineering

1 0

Yıl: 2020 Cilt: 7 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 773 - 780 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.31202/ecjse.695249 İndeks Tarihi: 03-12-2021

Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi

Öz:

Toz metalurjisi yöntemi, alüminyum alaşımı esaslı metal matris kompozitlerinin üretimi için diğer geleneksel yöntemlere göre umut vadeden alternatif bir yöntemdir. Bu çalışmada, toz metalurjisi yöntemi ile hazırlanan SiC içeren alüminyum alaşım esaslı metal matris kompozitlerin işlem parametrelerinin Taguchi ve Varyans Analizi (ANOVA) yaklaşımı ile görünür yoğunluk üzerine etkisi araştırılmıştır. Taguchi’nin L16 dikey dizisi, minimum görünür yoğunluk elde etmek amacıyla işlem parametrelerini optimize etmek için kullanılmıştır. Dikkate alınan parametreler; ağırlıkça SiC oranı (%15 ve 30), sıkıştırma basıncı (260 ve 520 MPa), sinterleme sıcaklığı (300 ve 500°C) ve sinterleme zamanı (30 ve 90 dk.) ve bununla birlikte çıkış parametresi de görünür yoğunluktur. ANOVA, her bir parametrenin çıkış parametresi üzerindeki etkisini belirlemek için deneysel veriler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sinyal-gürültü oranlarının ve ANOVA analizine dayanarak, toz metalurjisi işlem parametrelerinin (yani ağırlıkça SiC oranı, sıkıştırma basıncı, sinterleme sıcaklığı ve sinterleme zamanı) optimum değerleri belirlenmiştir. Sonuçlar, ağırlıkça SiC oranının görünür yoğunluk üzerinde en fazla etkiye sahip faktör olduğunu göstermektedir. İşlem parametrelerinin görünür yoğunluk üzerindeki etkileşim etkisini incelemek için etkileşim grafikleri oluşturulmuştur. Buna ek olarak; görünür yoğunluğu tahmin etmek için, regresyon analizi kullanılarak deneysel bir model geliştirilmiştir.

Anahtar Kelime:

Taguchi Analysis of Apparent Densities of Al-Mg-SiC Composites

Öz:

Powder metallurgy processing is a promising alternative to other conventional methods for the production of aluminum alloy based metal matrix composites. In this study, the influence of process parameters on the apparent density values of the aluminum alloy based metal matrix composites containing SiC prepared via powder metallurgy method was investigated using the Taguchi and Analysis of Variance (ANOVA) approach. A Taguchi’s L16 orthogonal array was used to optimize process parameters to obtain minimum apparent density. The parameters considered were wt.% of SiC (15 and 30%), compaction pressure (260 and 520 MPa), sintering temperature (300 and 500°C) and sintering time (30 and 90 min) with apparent density as the response factor. ANOVA was performed using the experimental data to determine the effect of each parameter on the response parameter. Based on an analysis of the signal-to-noise ratios and ANOVA, the optimal values of powder metallurgy processing parameters (i.e., wt.% of SiC, compaction pressure, sintering temperature and time) were determined. The results indicate that wt.% of SiC is the factor having the most effect on apparent density. Interaction plots were generated to study the interaction effect of process parameters on apparent density. In addition to this, an empirical model for predicting apparent density was developed by using regression analysis.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

[1]. Hashim, J., Looney, L. ve Hashmi, M.S.J., “Metal matrix composites: production by the stir casting method”, Journal of Materials Processing Technology, 1999. 92: p. 1-7.
[2]. Altunpak, Y. ve Akbulut, H., “δ-Al2O3 Kısa Fiber Takviyeli LM 13 Alüminyum Alaşımının Eğilme Dayanımına Yaşlandırma Isıl İşleminin Etkisi”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2019. 6(1): p. 175-180.
[3]. Kurt, H. İ. “Optimization of Tensile Strength of Al Alloys with Mg and Ti”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2017. 4(1): p. 25-31.
[4]. Casati, R. ve Vedani, M. “Metal matrix composites reinforced by nano-particles—a review”, Metals, 2014. 4: p. 65-83.
[5]. Tjong, S.C., “Novel nanoparticle‐reinforced metal matrix composites with enhanced mechanical properties”, Advanced engineering materials, 2007. 9(8): p. 639-652.
[6]. Tjong, S.C., “8- Processing and Deformation Characteristics of Metals Reinforced with Ceramic Nanoparticles”, in Nanocrystalline Materials (Second Edition), S.-C. Tjong, Editor. 2014, Elsevier: Oxford. p. 269-304.
[7]. Molina, J.M., Saravanan, R.A., Arpon, R., Garcia-Cordovilla, C, Louis, E. ve Narciso, J., “Pressure infiltration of liquid aluminium into packed SiC particulate with a bimodal size distribution”, Acta Materialia, 2002. 50(2): p. 247-257.
[8]. Zhang, Q., Ma, X.ve Wu, G., “Interfacial microstructure of SiCp/Al composite produced by the pressureless infiltration technique”, Ceramics International, 2013. 39(5): p. 4893-4897.
[9]. Geiger, A.L., Hasselman, D.P.H., ve Welch, P., “Electrical and thermal conductivity of discontinuously reinforced aluminum composites at sub-ambient temperatures”, Acta Materialia, 1997. 45(9): p. 3911-3914.
[10]. Abbasipour, B., Niroumand, B. ve Monir Vaghefi, S.M., “Compocasting of A356-CNT composite”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2010. 20(9): p. 1561-1566.
[11]. Abdizadeh, H., Vajargah, P. ve Baghchesara, M., “Fabrication of MgO nanoparticulates reinforced aluminum matrix composites using stir-casting method”, Kovove MaterialyMetallic Materials, 2015. 53(5): p. 319-326.
[12]. Anvari, S.R., Karimzadeh, F.ve Enayati, M.H., “Wear characteristics of Al–Cr–O surface nano-composite layer fabricated on Al6061 plate by friction stir processing”, Wear, 2013. 304(1–2): p. 144-151.
[13]. Şimsek, İ. “Mekanik Alaşımlama Yöntemi ile Üretilen Farklı Miktarlarda ZrO2 Takviyeli Al2Gr Matrisli Kompozit Malzemelerin Aşınma Performanslarının İncelenmesi”, El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 2019. 6(3): p. 594-605.
[14]. Jia, H., Feng, X. ve Yang, Y., “Effect of grain morphology on the degradation behavior of Mg-4 wt% Zn alloy in Hank's solution”, Materials Science and Engineering: C, 2020. 106: p. 110013.
[15]. Zhang, Y.H., Ye, C.Y., Shen, Y.P , Chang, W., StJohn, D.H., Wang, G. ve Zhai, Q.J., “Grain refinement of hypoeutectic Al-7wt.%Si alloy induced by an Al–V–B master alloy”, Journal of Alloys and Compounds, 2020. 812: p. 152022.
[16]. Kurt, M., “SiC ve Al2O3 takviyeli Al-Mg kompozitin toz metalurjisi yöntemi ile üretiminin araştırılması”, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2017.
[17]. Roy, R.K., “A primer on the Taguchi method”, 2010: Society of Manufacturing Engineers.
[18]. Rama, R.S. ve Padmanabhan, G., “Application of Taguchi methods and ANOVA in optimization of process parameters for metal removal rate in electrochemical machining of Al/5% SiC composites”, International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), 2012. 2(3): p. 192-197.
[19]. Masmiati, N. ve Sarhan, A.A.D., “Optimizing cutting parameters in inclined end milling for minimum surface residual stress – Taguchi approach”, Measurement, 2015. 60: p. 267–275.
[20]. Yilmaz, N.F., Kurt, H.İ, Oduncuoglu, M. ve Ergul, E., “Experimental and theoretical analysis of the welding process parameters for UTS with different methods”, Materials Research Express, 2018. 6(1): p. 016524.
[21]. Rosa, J.L., Robin, A., Silva, M.B., Baldan, C.A. ve Peres, M.P., “Electrodeposition of copper on titanium wires: Taguchi experimental design approach”, Journal of Materials Processing Technology, 2009. 209(3): p. 1181-1188.

APA	Kaya A, ASLAN M, YILMAZ N, KURT H (2020). Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. , 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
Chicago	Kaya Abdulaziz,ASLAN Mikail,YILMAZ Necip Fazıl,KURT Halil İbrahim Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. (2020): 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
MLA	Kaya Abdulaziz,ASLAN Mikail,YILMAZ Necip Fazıl,KURT Halil İbrahim Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. , 2020, ss.773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
AMA	Kaya A,ASLAN M,YILMAZ N,KURT H Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. . 2020; 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
Vancouver	Kaya A,ASLAN M,YILMAZ N,KURT H Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. . 2020; 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
IEEE	Kaya A,ASLAN M,YILMAZ N,KURT H "Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi." , ss.773 - 780, 2020. 10.31202/ecjse.695249
ISNAD	Kaya, Abdulaziz vd. "Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi". (2020), 773-780. https://doi.org/10.31202/ecjse.695249

APA	Kaya A, ASLAN M, YILMAZ N, KURT H (2020). Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 7(2), 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
Chicago	Kaya Abdulaziz,ASLAN Mikail,YILMAZ Necip Fazıl,KURT Halil İbrahim Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering 7, no.2 (2020): 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
MLA	Kaya Abdulaziz,ASLAN Mikail,YILMAZ Necip Fazıl,KURT Halil İbrahim Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering, vol.7, no.2, 2020, ss.773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
AMA	Kaya A,ASLAN M,YILMAZ N,KURT H Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2020; 7(2): 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
Vancouver	Kaya A,ASLAN M,YILMAZ N,KURT H Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi. El-Cezerî Journal of Science and Engineering. 2020; 7(2): 773 - 780. 10.31202/ecjse.695249
IEEE	Kaya A,ASLAN M,YILMAZ N,KURT H "Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi." El-Cezerî Journal of Science and Engineering, 7, ss.773 - 780, 2020. 10.31202/ecjse.695249
ISNAD	Kaya, Abdulaziz vd. "Al-Mg-SiC Kompozitlerin Görünür Yoğunluklarının Taguchi Analizi". El-Cezerî Journal of Science and Engineering 7/2 (2020), 773-780. https://doi.org/10.31202/ecjse.695249