AA5049 alaşımlı malzemelerin sürekli levha döküm teknolojisi ile üretimi

Abstract

AA5049 alaşımı malzemeler yüksek korozyon direnci nedeniyle gemi inşaatı sektöründe ve Avrupa ülkelerinin daha çok denize yakın lokasyonlarda inşaat sektörlerinde izolasyon malzemesi olarak, otomotiv sektöründe çeliğe göre özgül ağırlığının daha düşük olması nedeniyle kullanım alanı bulmaktadır. AA5049 alaşımı DC döküm ve sıcak haddeleme metoduna göre üretilmektedir. Bu çalışmada proses maliyetinde düşüş sağlama ve müşteri yelpazesini genişletme amacıyla çift merdaneli sürekli döküm yöntemi ve soğuk haddeleme prosesleri kullanılarak üretim yapılması amaçlanmıştır. Bu çalışmada çift merdaneli döküm yöntemiyle üretilmiş AA5049 alaşımlı levhalar soğuk haddeleme ve tavlama aşamaları ile nihai ürün haline getirilmiştir. Farklı proses denemeleriyle nihai ürün haline getirilmiş alüminyum levhaların şekillendirilebilirliği üzerine termo - mekanik proseslerin etkisi incelenmiştir. 1,00mm nihai kalınlıkta `H0' kondisyonunda levhalar 5 farklı proseste üretilmiştir. Proseslerden biri homojenleştirme tavı yapılmadan üretimi temsil ederken, diğerleri farklı kalınlıklarda ve farklı sıcaklıklarda homojenleştirme tavı içeren üretimleri temsil etmektedir. Malzemenin dökümü sırasında hat hızı, malzeme mukavemeti ve katılaşma karakteristiği nedeniyle standart dökümlere göre (1xxx ve 3xxx serisi alaşımlar) ½ oranına düşürülmüştür. Malzeme yüzeyinde tip izleri, ripple ve renk farklılıkları görülmüştür. Malzemede 1,5-2,0cm büyüklüğünde kenar çatlakları görülmüştür. Ti oranı %0,020-0,035 arasında tutulması kenar çatlakların giderilmesi için yeterli olmamıştır. Ti oranlarında değişiklikler yapılarak kenar çatlakları oranının azaltılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca bu artışın döküm yapısındaki yönlenmiş katılaşmanın şiddetini de azaltacağı düşünülmektedir. Laboratuar çapındaki haddeleme denemelerinden sonra işletme denemeleri yapılmıştır. İlk pasta malzemede haddelenebilirlik açısından bir sorunla karşılaşılmamıştır. Ancak 2. pasa geçildiğinde 3,30mm kalınlığa indirilen ruloda malzemenin aşırı sertleşmesinden dolayı yırtılmalar görülmüştür. Bu pastan sonra malzemenin haddelenebilme kabiliyetini arttırabilmek için tavlama prosesine ihtiyaç olduğu açıktır. Yani işletme pratiği açısından 1. prosesin uygulanabilirliğinin mümkün olmadığı görülmüştür.Termo - mekanik prosesler sonucunda elde edilen malzemelerin mekanik mukavemet, % uzama ve eriksen testi sonuçlarında anlamlı bir fark bulunmamıştır.Derin çekme deneyinde kulaklanma olarak en iyi sonucu 4 numaralı proses vermiştir. Kulaklanma oranının fazla olmaması açısından 3 ve 5 de kabul edilebilir niteliktedir.Tüm yönlerde dikey anizotropi katsayısı birbirine en yakın değerleri 4. proseste vermektedir. En yüksek dikey anizotropi katsayısı 3. ve 4. proseste elde edilmiştir. Ancak dikey anizotropi değerlerinin birbirine benzer olması açısından düzlemsel izotropiye en yakın proses 4. prosestir. Düzlemsel anizotropi katsayılarına bakıldığında sıfıra en yakın değer olması açısından en ideal değer 1. ve 4. proseste elde edilmiştir. Ancak dikey anizotropi değerleri ile birlikte değerlendirildiğinde 4. proses en başarılı proses olarak görülmektedir. Makro ve mikro yapılara bakıldığında dökümdeki yönlenmiş katılaşma izleri haddeleme sonrası homojen tav gören malzemelerde kaybolmuştur. Bu proseslerin tercih edilmesi nihai üründe daha homojen bir yapının elde edilmesine yardımcı olacaktır. Nihai kalınlık tane yapısı açısı en başarılı sonucu 4. proses vermiştir.