Farklı şartlar altında dökülmüş A356 alaşımında gaz giderme işleminin mekanik özelliklere etkisi
Muhammet Uludağ Derya Dışpınar
AbstractAlüminyum ve alaşımları, düşük yoğunluk, düşük korozyon direnci, iyi dökülebilirlik ve kolay şekillendirebilirlik gibi özellikleri sayesinde endüstrilerde geniş ölçüde kullanılan malzemelerdir [1]. Bu alaşımlarının özelliklerinin kritik uygulamalarda kullanılması ve kullanımlarının her geçen gün daha da artması sebebiyle iyileştirilmesi ve geliştirilmesi üzerine yapılan çalışmalar hız kazanmıştır. Döküm alüminyum alaşımlardan istenilen özelliklerin elde edilmesi için öncelikle döküm kalitesi yüksek tutulmalıdır. Ergiyik metal kalitesinin yüksek tutulması döküm kalitesini arttırmaktadır [2]. Sıvı alüminyum yüksek sıcaklığa sahip olduğu çok kolay oksit oluşturabilmektedir ve döküm için tüm parametreler optimum hale getirilse dahi döküm esnasında oluşan oksitlerin yapı içerisine dahil olması ile birlikte malzeme performansında kötüleşme meydana gelmektedir [3,4]. Ergitilen ingottan veya kalıptan gelen oksit filmler (old bifilmler) ile döküm esnasında türbülans oluşumundan kaynaklanan yeni oksit filmlerin (young bifilmler) yapı içerisine katlanarak sürüklenmesi malzeme içerisinde poroziteye neden olan en temel faktördür. İstenilen özelliklerin eldesi ve porozitenin azaltılması için öncelikle bu bifilmlerin oluşmasını engellemek veya ergiyik içerisindeki bu bifilmleri temizlemek gerekmektedir [5]. Gaz giderme işlemi bifilmleri yapıdan temizleme amaçlı kullanılan yöntemlerden bir tanesidir [6]. Sistem mevcut gazları ergiyik içerisinden cürufa taşırken beraberinde bifilmleri de götürmesini kapsamaktadır. Bifilm temizleme amaçlı yapılan bir diğer işlem alaşım elementi ilavesidir [7]. Bu çalışmada, farklı master alaşımları (Sr ve Ti) birlikte ve ayrı ayrı sıvı A356 alaşımına ilave edilerek gaz giderme işleminin bu alaşımın mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Elektrikli direnç ocağında ergitilen A356 alaşımın döküm sıcaklığı 740 °C olarak sabit tutulmuştur. İlk olarak ilave alaşım kullanılmadan gaz gidermeli ve gidermesiz dökümler gerçekleştirilmiş ve ardından sırasıyla Sr, Sr+Ti ve Ti ilaveleri yapılarak dökümler gerçekleştirilmiştir. Dökümlerde altı adet 13 mm çapında ve 150 mm uzunluğunda çekme test numunesi elde edilebilecek kalıplar kullanılmıştır. Elde edilen döküm numuneleri talaşlı işleme ile çekme testi numuneleri ölçülerine getirilmiş ve Instron marka çekme test cihazında teste tabi tutulmuştur. Çekme testlerinden elde edilen çekme mukavemeti, akma mukavemeti ve % uzama değerleri Şekil 1’de verilmiştir.