Haddelenmiş alüminyum bakır alaşımlarının mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Alaşımlama, malzemenin mekanik özelliklerinde iyileştirme sağlarken, olumsuz yönde getirdiği özelliklerle de, üzerinde düşünülmesi ve araştırma yapılması gereken problemler oluşturur. Alüminyum alaşımlarında, bakır ile alaşımlama yapıldığında, bakır ilavesi ile kopma mukavemeti ve sertlik gibi mekanik özelliklerin artmasına karşın, korozyon dayanımında azalma görülmektedir. % 99,825 saflık derecesine sahip alüminyuma % 99,9999 saflıktaki bakır, sırasıyla, ağırlıkça % 2, % 4, % 6 ve % 8 oranlarında ilave edilerek alaşımlama işlemi yapılmıştır. Alaşımlama işlemi, atmosfere açık ortamda, indüksiyon ocağı içinde, grafit potada ergitilen alüminyumun içine bakır ilavesi ile yapılmış ve alaşımlar, çelikten yapılma metalsel kalıplar içine dökülerek elde edilmiştir. Alaşımlara ait kimyasal kompozisyon değerleri optik emisyon spektrometresı ile belirlenmiştir. Döküm halindeki alaşım çubuklarından bir kısmına, çökelme sertleşmesi işlemi, bir kısınma da % 60 oranında haddeleme işlemi uygulanmıştır. Korozyon deneyine tabi tutmak için, döküm halindeki ve çökelme sertleşmesi uygulanmış olan aksım çubuklarından ortalama kalınlığı 3mm olan silindirik diskler kesilerek numuneler hazırlanmıştır. Haddeleme işlemi uygulanmış olan alaşım çubuklarından ise, fiziksel durumlarından dolayı, ortalama kalınlığı 5 mm olan dikdörtgen şeklinde numuneler hazırlanmıştır. Korozif ortam olarak, %2, % 3,5 ve % 5 Bk konsantrasyonlara sahip NaCI çözeltileri, % 2 ve % 3,5 lik konsantrasyonlara sahip H2SO4 çözeltileri ve ASTM G 34'e uygun olarak hazırlanmış EXCO çözeltisi kullanılmıştır. Kullanılan deney yöntemi olarak, alternatif daldırma deneyleri ve ağırlık kaybı yöntemi seçilmiş, deney öncesi ve sonrasında tartılan numunelerin ağırlık kayıplarının hesaplanması ile numunelerin korozif ortamdaki korozyon hızlan hesaplanarak, korozyon davranışları incelenmiştir. Elde edilen deney sonuçlan grafikler halinde verilmiştir. Alaşıma ilave edilen bakırın mekanik özelliklere olan etkisini araştırmak amacıyla, standartlara uygun numuneler hazırlanarak Brinell Sertlik Deneyi ve Çekme Deneyi yapılmıştır. Deney sonuçları grafikler halinde verilmiştir. Döküm halindeki, çökelme sertleşmesi ve haddeleme işlemi uygulanmış alaşımlara ait çubuklardan metalografik inceleme yapmak amacıyla numuneler çıkarılmış ve mikro yapı fotoğrafları ışık mikroskobu ile çekilmiştir. Ayrıca, çözeltilerden çıkarılmış numunelerin yüzey durumlarını gösteren makro fotoğraflar da çekilmiştir. Deneylerin genel sonucu olarak, alüminyum içine bakır ilavesi mekanik özellikleri arttırmasına karşın korozyon dayanımını düşürdüğü belirlenmiştir. Bu sonuçlar, daha önce yapılmış olan deneylerle benzerlikler göstermektedir. Çalışma, sonuçların ve bulguların değerlendirilmesi ile sonuçlandırılmıştır.