KAYBOLAN KÖPÜK YÖNTEMİYLE ALÜMİNYUM DÖKÜMLERİ İÇİNHIZLI SOĞUTMA İŞLEMİNİN GELİŞTİRİLMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İBRAHİM TÜTÜK
Danışman: Kerem Altuğ Güler
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Direkt su soğutma (DSS) yönteminin kaybolan köpük döküm (KKD) yöntemi için uygulanmasına ablasyon döküm çalışmalarından ilham alınarak başlanmıştır. DSS işleminde, soğutma işlemi ablasyon döküm yönteminin tersine kalıp bozumu yerine doğrudan parçaya uygulanarak KKD yönteminde kullanılan serbest kum sayesinde parçanın doğrudan soğuması sağlanmaktadır. Bu çalışmada KKD yöntemiyle birleştirilen DSS işleminin uygulanabilirliği değişen çeşitli parametreler çerçevesinde incelenmiştir. A356 alüminyum alaşımı kullanılarak 710 ve 750 °C olmak üzere iki farklı sıcaklıkta dökümler yapılmıştır. Döküm işlemlerinde DSS işlemine kalıp dolumundan 60, 90, 120, 150 ve 180 saniye sonra başlanmıştır. Bunlara ek olarak her iki sıcaklık için referans numuneler dökülmüş ve tamamen kalıpta soğuma sağlanmıştır. Su soğutma işleminde tüm sıcaklık ve süreler için 225 ve 450 ml/s olmak üzere iki farklı su debisi ile uygulanmıştır. Bütün parametreler için döküm sırasında ısıl analiz işlemi yapılmış olup elde edilen soğuma eğrileri incelenmiştir. Elde edilen döküm parçalardan çıkarılan numuneler de gerçekleştirilen mikroyapı incelemelerinin ardından ikincil dendrit kolları arası mesafe (SDAS) ölçümleri gerçekleştirilmiş ve her numune için sertlik ve çekme testi verileri ölçülmüştür. Sonuçlar karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. 710°C ve 750°C de dökümü yapılan referans numunelerde SDAS değerleri sırasıyla 64 ve 81µm ölçülmüştür. Uygulanan DSS işlemi ile her iki sıcaklık için SDAS değerleri 41 ve 35 µm mertebesine düşmektedir. Referans numunelerde 50 HB civarı ölçülen sertlik değerleri, DSS işlemi sayesinde döküm sıcaklığı, uygulanan debi ve bekleme süresinden bağımsız olarak 60 HB civarı ölçülmüştür. Bu artışın ana nedeni DSS işleminin SDAS değerlerini düşürmesi ve ötektik Si yapısını inceltmesidir. DSS işlemi uygulanan numunelerin hepsinde referans numuneye göre mekanik özelliklerde artma eğilimi göze çarpmaktadır. Uygulanan çekme deneyleri sonucu referans 710°C ve 750°C numunelerinde sırasıyla 138 ve 119 MPa çekme dayanımını ölçülmüşken bu değerler DSS işlemi uygulanan numunelerde ortalama 150 MPa seviyesinde ölçülmüştür. Yüksek debi ile 90s bekleme süresinden sonra DSS işlemi uygulanan 750°C numunesinde sertlik değeri 59 HB olarak hesaplanırken hızlı soğutulduktan sonra yaşlandırma işlemine tabii tutulan aynı numunede sertlik değeri 82 HB olarak hesaplanmıştır.