The aluminum matrix composites are becoming more popular due to their superior mechanical properties compared with monolithic aluminum alloys. On the other hand, a main problem in expending the application of aluminum matrix composites (AlMMC) is joining difficulties by conventional welding methods. There is a growing interest in diffusion bonding of Al matrix composites due to the problems occur when conventional welding methods are used. Diffusion bonding is a joining technique in which temperature, time and pressure produce, through diffusion, coalescence of the base metals being bonded.
In the present work, a 17% SiCp reinforced aluminum matrix composite and a 380 aluminum casting alloy were diffusion bonded at a constant temperature with different processing times. The effect of time on bonding was investigated. Diffusion bonding experiments were carried out at 560ºC under 3 MPa pressure for 30, 60 and 90 minutes holding time in vacuum atmosphere The bonded samples were investigated metallographically by means of light microscopy and scanning electron microscope (SEM). Bonding strengths of the samples were determined with shear tests using a specially designed shear test apparatus. The results showed that the bonding strength increases with increasing bonding time. The highest shear strength was obtained after bonding at 560 ºC under 3 MPa for 90 minutes.

Alüminyum matrisli kompozitlere olan ilgi bu malzemelerin konvansiyonel alüminyum alaşımlarına göre özellikle dayanım ve performans bakımından daha üstün özellikler göstermeleri nedeni ile giderek artmaktadır. Diğer yandan, alüminyum matrisli kompozitlerin (Al MMK) daha geniş bir uygulama alanı bulmasındaki en büyük problemlerden biri, bu malzemelerin konvansiyonel kaynak yöntemleri ile birleştirilmesindeki güçlüklerdir. Alüminyum matrisli kompozitlerin konvansiyonel ergitme kaynağı yöntemleri ile birleştirilmesinde karşılaşılan çeşitli sorunlar nedeni ile difüzyon ile birleştirilmelerine olan ilgi giderek artmaktadır. Difüzyonla birleştirme, sıcaklık ve basıncın etkisi ile birleştirilecek malzemeler arasında difüzyon sonucunda gerçekleşen bir katı hal birleştirme yöntemidir..
Bu çalışmada, %17 SiC takviyeli alüminyum matrisli kompozit malzeme 380 Alüminyum döküm alaşımı malzeme ile sabit sıcaklık ve basınç değerinde farklı sürelerde difüzyonla birleştirilmiştir. Birleştirme süresinin etkisi araştırılmıştır. Difüzyonla birleştirme deneyleri 560 ºC sıcaklık değerinde, 3 MPa basınç altında 30, 60 ve 90 dakika sürede vakum atmosferde gerçekleştirilmiştir. Difüzyonla birleştirilen numunelerin birleşme ara yüzeyleri metalografik olarak incelenmiş, birleşme arayüzeyinde mikrosertlik ölçümleri yapılmıştır. Birleşme dayanımı özel olarak tasarlanan bir kesme testi aparatı kullanılarak belirlenmiştir. Test sonuçları birleşme süresinin artması ile birleşme dayanımının arttığını göstermiştir. 560 ºC sıcaklık değerinde, 3 MPa basınç altında farklı sürelerde vakum atmosferde gerçekleştirilen difüzyonla birleştirme deneylerinde en yüksek dayanım değeri 90 dakika süre sonunda elde edilmiştir.