Doğrusal Katılaştırılmış Yüksek Mg İçeren Al-Mg Esaslı Çoklu Ötektik Alaşımların Mekanik, Elektriksel ve Termal Özelliklerine Katılaşma Hızının Etkisinin İncelenmesi

TÜBİTAK Projesi, 2016 - 2018

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Başlama Tarihi: Ocak 2016
Bitiş Tarihi: Temmuz 2018

Proje Özeti

Ticari malzemelerin büyük bir kısmı çok bileşenli alaşımlardan oluşmakla beraber, özellikleri ise genellikle katılaşma ve diğer ara işlemler (ısıl işlem, vb.) sonucunda elde edilen mikroyapısal özellikleri ile belirlenmektedir. Malzeme bilimindeki en önemli problemlerden biri, çok fazlı mikroyapıların oluşumunu ve alaşım kompozisyonu ile proses parametrelerinin bu yapıya yaptığı etkileri belirlemektir. Çok bileşenli alaşımlarda çok fazlı katılaştırma işleminin parametreleri, birçok ticari malzeme ve endüstriyel proseslerde ürün kalitesi ve proses verimi açısından büyük önem arz etmektedir. Üçlü ve daha çok bileşenli alaşımların çok fazlı katılaştırılması konusundaki araştırmalar, son birkaç yıl içerisinde önemli bir artış göstermektedir.

Bu proje kapsamında doğrusal katılaştırma yöntemlerinden biri olan Bridgman doğrusal katılaştırma sistemi ve bu sisteme numune sağlayacak olan vakumlu alaşımlandırma ile kalıp doldurma sistemi kurulmuştur. Sistemin doğruluğunu test etmek amacıyla literatürde karşılaştırılabilecek verileri olan Al-12.95Si-4.96Mg ötektik alaşımı incelenmiş ve sonuçların literatürle uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Bunun yanında daha önce doğrusal katılaştırılması çalışılmamış olan ve %30’un üzerinde Mg içeren Al-32,2Mg-0,37Si;; Al-32Mg-1,7Ni ve Al-32,2Mg-0,37Fe ötektik alaşımları 15, 75 ve 150 µm/s hızlarda doğrusal katılaştırılmıştır. Elde edilen numunelerin mikroyapı, mekanik ve elektriksel özellikleri incelenmiştir.

Elde edilen sonuçlara göre, Al-32,2Mg-0,37Si; Al-32Mg-1,7Ni ve Al-32,2Mg-0,37Fe ‘nin benzer mikroyapı, mekanik ve elektriksel özelliklere sahip olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca artan katılaşma hızıyla tüm bu mekanik özelliklerinin (sertlik ve eğme dayanımı) arttığı ve bununla beraber elektriksel özdirençlerinin azaldığı görülmüştür. Aynı zamanda bu alaşımların bünyelerinde kırılgan β-Al₃Mg₂ fazı olması ve doğrusal katılaştırma ile yeterince yüksek dayanıma çıkılamaması ve elektriksel iletkenliğinin de düşük olması nedeniyle ticari bir ürün olmaktan uzak görülmektedir.