Alüminyum Dövme Alaşımlarının Eğimli Soğutucu ile Dökümü, Yarı-katı Şekillendirilmesi ve Karakterizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SERHAT ACAR
Danışman: Kerem Altuğ Güler
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yarı-katı metal şekillendirme teknikleri, 50 yılı aşkın süredir, özellikle alüminyum ve magnezyum gibi hafif metallerin çeşitli alaşımlarından net şekle sahip ürünlerin eldesi için araştırılmaktadır. Günümüze kadar sarf edilmiş çabaların çok büyük bir kısmının, başta A356 ve A380 olmak üzere çeşitli alüminyum döküm alaşımlarının şekillendirilmesinde basınçlı döküme alternatif arayışları özelinde yoğunlaşmış olduğu görülmektedir. Bu çalışma kapsamında, kimyasal kompozisyonları gereğince geleneksel olarak plastik deformasyon prosesleriyle şekillendirilen AA7075 ve AA2014 alaşımları kullanılarak gerçekleştirilen eğimli soğutucu ile döküm prosesleri neticesinde elde edilen hammaddelerin tikso-şekillendirilebilirliği araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, eğimli soğutucu ile dökümle üretilen hammaddelerde tercih edilebilir fiziksel ve mikroyapısal özelliklerin, mümkün olan en düşük döküm sıcaklığında, 45° döküm açısı ve 500 mm soğutucu uzunluğu kullanılarak elde edildiği görülmüştür. Eğimli soğutucu ile döküm vasıtasıyla üretilen AA7075 ve AA2014 hammaddelerinin, yeniden ısıtma işlemi öncesi ortalama tane boyutu değerleri sırasıyla; 44 µm ve 60 µm olarak tespit edilmiştir. Yeniden ısıtma işlemi sonrasında, ortalama şekil faktörü değeri 0,80'e ulaştığında, her iki alaşım için de ortalama tane boyutu değerinin 100 µm civarında olduğu görülürken, özdeş yeniden ısıtma koşullarında AA2014 alaşımının sahip olduğu kimyasal kompozisyona bağlı olarak daha hızlı bir tane kabalaşma kinetiği sergilediği gözlemlenmiştir. Tikso-şekillendirilmiş parçalarda, T6 ısıl işlemi öncesi ve sonrasında gerçekleştirilen sertlik ve çekme testleri sonucunda, kısa süreli yeniden ısıtma işlemleri neticesinde elde edilen ince tane morfolojisi ve şekillendirme sırasındaki düşük sıvı oranının daha üstün mekanik özellikleri desteklediği görülmüştür. Tikso-şekillendirme ve ısıl işlem sonrası hedeflenen sertlik değerlerine her iki alaşımla da ulaşılırken, elde edilen çekme dayanımı ve yüzde uzama sonuçlarının tikso-şekillendirilmiş parçalardaki kusurlar tarafından sınırlandığı sonucuna varılmıştır. Tikso-şekillendirilmiş ve ısıl işleme tabi tutulmuş AA7075 numuneler üzerinde gerçekleştirilen potansiyodinamik polarizasyon testleri sonucunda, korozyon direncinin de artan yeniden ısıtma süresiyle birlikte düştüğü görülmüştür. AA2014 numunelerde ise yeniden ısıtma süresindeki artışla birlikte korozyon mekanizmasının tanelerarası korozyona evrildiği gözlemlenmiş ve korozyon hızı artan yeniden ısıtma süresine bağlı olarak düşmüştür.