İntermetalik partikül aşılanması yönteminin genelleştirilmesi ve endüstriyel alaşımlara uygulanması

Abstract

Yaşlandırılabilir alüminyum alaşımlarının yaşlandırma sertleşmesiyle (iç yapıda oluşturulan intermetalik faz çökelti partikülleriyle) sertlik, çekme, darbe ve aşınma mukavemetleri arttırılabilmektedir. Ancak bu alaşımlar, söz konusu mukavemetlerini yüksek sıcaklıklardaki kullanım (uygulama) alanlarında, iç yapıdaki intermetalik faz çökelti partiküllerinin kararlı olmamaları sebebiyle, koruyamamaktadırlar. Söz konusu (kullanım sıcaklığı sınırlaması gibi) mahsuru giderebilecek (yüksek sıcaklıklarda kararlı) çok küçük boyutlu intermetalik fazların iç yapıda üretilebileceği bir (alternatif) yöntem önerisiyle (Demirci 1989), düşük sıcaklıklarda (yaşlandırma ile elde edilemeyen) yüksek mukavemet değerlerinin de elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, alternatif olarak önerilen yöntemin uygulanabileceği ötektik alaşım gurupları incelenerek, uygun olanlar belirlenmeye çalışılmıştır. Bu alaşımlardan Cu-Mg ötektiği seçilerek, MgCu2 intermetalik fazı (ötektik yapı tane boyutunda) Al- esaslı malzeme içerisinde üretilmeye çalışılmıştır. Yukarıda bahsedilen (İntermetalik faz partikülü aşılanması) yönteme göre üretilen Al+ağ.%4,5Cu + %5~3 MgCu2) malzemesinden elde edilen sertlik, çekme, darbe ve (aynı tribolojik şartlardaki) aşınma mukavemetleri, klasik metoda göre yaşlandırılan ağ.%4.5Cu içeren Al-Cu malzemesinden elde edilen nümunelerdeki sonuçlar ile karşılaştırılarak iyileşmeler irdelenmiştir.

Hardness, tensile, impact and wear strength values of aluminium alloys that can be aged could be increased by precipitation hardening. However, these alloys can not sustain their strengths at elevated temperatures due to the instability of intermetallic precipitation particles in the microstructure. In this study, an alternative method proposal (Demirci 1989) is introduced both to eliminate this problem (such as temperature restriction) and to obtain high strength values at low temperatures which can not be obtained by ageing. For this purpose, some eutectic alloy groups that new method can be applied are identified by considering same criteria. By selecting Cu-Mg eutectic among these alloys, MgCu2 intermetallic phase (in the eutectic structure grain size) is intended to be produced in Al- based matrix. Hardness, tensile, impact and wear strength values (under tribological conditions) of Al + 4.5 wt.% Cu + 5~3 wt.% MgCu2 that are produced by using this new method as mentioned above and are compared with the values of Al-Cu materials containing 4.5 wt.% Cu, and the improvements are discussed.