Al-Si alaşımlarının üretiminde kullanılan ergitme sıvı metal işlemlerinin incelenmesi

Abstract

Bir çok alanda döküm kabiliyetlerinin yüksek oluşu nedeniyle kullanılan Al-Si alaşımlarının daha özel uygulamalarda da kullanılabilmesi için, kırılma tokluğu, çekme dayanımı ve sertlik gibi mekanik özelliklerinin artırılması zorunludur. Al-Si alaşımlarından elde edilebilecek mekanik özellikler daha çok Al-Si alaşımlarının mikroyapılan ile, mikroyapı içerisindeki silisyumun morfolojisi ve dağılımına bağlıdır. Alaşımın bileşimine göre değişen fazların morfolojileri üzerinde uygulanacak değişiklikler, mekanik özellikleri doğrudan etkileyecektir. Bu çalışmada Al-Si alaşımları grubuna dahil A332 alaşımına, silisyum fazını modifiye etmek amacıyla, Na, Sr ve P,ayn ayrı, modifikasyon ajanı olarak eklenmiştir. İçerisine modifikasyon ajanı eklenen alaşımların mikroyapılan, en etkili sonucu hangi modifikasyon ajanının vereceğini ve bu ajanların, zamana bağlı olarak, silisyum morfolojisi üzerindeki etkilerim görebilmek için, karşılaşhrılmıştır. Modifiye edilen alaşımların sertlik değerleri, Brinell(HB) cinsinden ölçülmüş ve modifiye edilmemiş alaşımlarla karşılaştırılmıştır. Çekme dayanımı değerleri ölçülmeden önce alaşımlar 225°C'de sırasıyla 2 3 ve 4 saat süre ile ısıl işleme tabi tutulmuşlardır. Mikroyapılar incelendiğinde en etkili modifikasyon ajanının Na olduğu görülmektedir. Modifikasyon ajanı olarak şarjın %1,5'i kadar tuz Na içeren tuz karışımı(%33NaF- %33MgCİ2-%33MnCİ2). kullanıldığında ile en iyi sonuç alınmıştır. Bununla beraber, şarjın %0,5'i kadar tuz karışımının kullanılması silisyum lamellerinin tamamen modifiye olarak fiber formuna geçmesine yeterli olmaktadır. Modifikasyon ajanlarının ergiyik içerisinde tutulma süreleri göz önüne alındığında, öncelikle sodyumun etkisi görülmekte ve bu etki giderek azalmaktadır. Fosfor ve stronsiyumun ergiyik içerisindeki modifikasyon etkileri ise sodyumdan daha geç başlamakta fakat etki süreleri fiber boyutu açısından, daha uzun sürmektedir.