Sr modifiyeli Al7Si0,3Mg alaşımında tutma süresinin döküm kalitesi, hidrojen içeriği ve hacimsel yoğunluk üzerine etkisi
Muhammet Uludağ Remzi Çetin Lokman Gemi Derya Dışpınar
AbstractBifilmler, döküm için kullanılan ingottan ve ergiyikten gelip veya döküm esnasında türbülans nedeniyle oluşup yapıya dahil olup alüminyum döküm alaşımlarının mekanik ve mikroyapı özelliklerini olumsuz yönde etkileyen bir kusurdur. Bifilmler oksit filmlerin katlanmasıyla yapıya dahil olmakta ve yapı içerisinde açılıp porozite oluşumunu başlatmaktadır. Bu sebepten yapıyı bifilmlerden temizlemek elzemdir [1]. Bifilmleri yapıdan temizlemek için yapıda var olan hidrojenin gaz giderme yoluyla uzaklaştırılması, tane inceltici Ti master alaşımlarının ilavesi, Sr modifikasyonu gibi işlemler uygulanmaktadır. Hidrojen, döküm esnasında ve sonrasında yapıya kolayca difüze olmakta ve porozite oluşumunu tetikleyici yönde etkilemektedir [2]. Hidrojen gaz giderme işlemi ile yapıdan uzaklaştırılırken bifilmler de hidrojenle beraber kısmen temizlenmiş olmaktadır [3]. Tane inceltici Ti master alaşımlarının ilavesi ile bifilmlerin pota dibinde birikmesi sağlanmaktadır. Yoğunluğu alüminyum alüminyumdan büyük olan titanyum potanın alt kısmına doğru hareket ederken beraberinde bifilmleri de götürmekte ve yapıyı kısmen temizlemektedir [4]. Dökülebilirliği ve dolayısıyla döküm kalitesini arttırmak için Al-Si alaşımları Sr ile modifiye edilmektedir [5,6]. Modifiye işleminde gevrek Si taneciklerinin yönlenmeleri Sr tarafından kısıtlanmakta ve daha sünek bir yapı meydana getirmektedir. Bu çalışmada, Al7Si0,3Mg alaşımına Sr modifiye edilerek ilave sonrası sıvı durumda tutma zamanının döküm kalitesine etkisi incelenmiştir. Dökümlerde 5kW gücünde elektrikli direnç ocağı ve A50 boyutunda 22 kg kapasiteli SiC pota kullanılmıştır. Alaşım 740°C’ye getirildikten sonra Sr ilavesi gerçekleştirilmiş ve ardından 20, 40, 60 ve 120 dakika beklenerek dökümler gerçekleştirilmiştir. Dökümlerden önce Alspek marka hidrojen ölçüm cihazı ile sıvı metalde çözünmüş hidrojen miktarı ölçülmüştür. Hidrojen ölçümünden sonra ilk olarak azaltılmış basınç test kalıplarına dökümler gerçekleştirilmiştir. Bu kalıplardan elde edilen numuneler üzerinde bifilm ölçümleri yapılarak bifilm indeks hesaplamaları yapılmıştır. Son olarak da basamak tipli kum kalıplara dökümler gerçekleştirilmiştir. 30X60X120 mm ölçülerindeki en kalın basamak kesiti üzerinde yoğunluk hesaplamaları yapılmıştır. Tüm ölçümlerden elde edilen sonuçların sıvı durumda bekletme zamanına göre değişimleri incelenmiş ve sonuçlara Şekil 1’de sunulmuştur.