Ötektiküstü Al-Si Alaşımlarında Hidrojen İçeriğinin ve Döküm Kalitesinin Mekanik Özelliklere Etkisi
Muhammet Uludağ Ömer Can Sevinç Lokman Gemi Derya Dışpınar
AbstractAlüminyum ve alaşımları hafif olmasının yanında sahip olduğu yüksek mukavemet ve iyi fiziksel özellikleri sayesinde demir dışı metaller arasında endüstriyel alanda en çok tercih edilen metaldir. Alüminyuma, akışkanlık ve mekanik özellikler gibi birçok özelliği kazandıran silisyum ilavesi çok sık yapılan bir işlemdir [1]. Yüksek oranda silisyum ilavesi alüminyuma, yüksek mukavemet, yüksek sertlik, yüksek aşınma dayanımı ve düşük ısıl genleşme gibi özellikleri kazandırmak için gerçekleştirilmektedir [2]. Alüminyum esaslı alaşımların dökümünde ilave işlemlerinin yanında kaliteyi etkileyen diğer bir parametre de döküm kusurlarıdır. Porozite döküm kalitesi üzerinde en büyük etkiye sahip döküm kusurudur [3]. Bu konu üzerinde yapılan çalışmalarda [4- 6] porozite oluşumun ana kaynaklarından birinin sıvı metalde çözünmüş hidrojen olduğu iddia edilmiştir. Diğer bir ana kaynak da çekinti porozitesi olarak tanımlanmış ve literatürde bu şekilde yer almaktadır [5, 7]. Sıvı metalin hidrojen içeriği ile mekanik özellikler arasında ilişki olup olmadığını araştıran birçok çalışma mevcuttur [5, 8, 9]. Denton ve Spittle yaptıkları çalışmada [10] döküm esnasında yapılan Sr ilavesinin Al-Si alaşımlarında H2 içeriğinin artmasına neden olduğunu iddia etmiştir. Bunun da poroziteyi arttırdığını iddia etmişlerdir. Bu çalışmada %18 Si içeren ETİAL 195 alaşımı primer olarak temin edilip, dökümlerde kullanılmıştır. Elektrik rezistanslı fırında SiC pota kullanılarak ergitilen alaşım 750 °C de basamak tipli dikey kalıplara dökülmüştür. Farklı kalınlıklarda basamaklar içeren kalıbın en ince basamağı 120x60x10 mm ölçülerindedir. Diğer basamakların 15,20 ve 30 mm kalınlığındadır. 20 mm kalınlığındaki basamak bu çalışmada incelemeye tabi tutulmuştur. Bu basamaktan mekanik özellikleri belirlemek amacıyla çekme test numuneleri elde edilmiştir. Diğer taraftan dökümlerden önce sıvı metalde çözünmüş H2 ölçümü ve azaltılmış basınç test numunelerinin dökümü gerçekleştirilmiştir.