İntermetalik faz aşılama yöntemiyle Al-Cu-Mg alaşımında aşınma dayanımının iyileştirilmesi

Abstract

Alüminyum ve alaşımları, korozyon dayanımının yüksek olması, mukavemet/yoğunluk oranının yüksek oluşu, kolay işlenebilirliği ve doğada çok fazla miktarda bulunması gibi özelliklerinden dolayı sanayide kendisine geniş yer bulmuştur. Ancak, saf alüminyum yumuşak ve mukavemeti düşüktür. Bu yüzden alüminyum, alaşımlandırılarak kullanılır. Fakat alaşımlandırma da mekanik özellikleri iyileştirmek için her zaman yeterli olmayabilir. Bu sebepten, alüminyum alaşımlarının mekanik özellikleri ısıl işlemlerle iyileştirilmeye çalışılır. Bu ısıl işlemlerin en çok bilinip uygulananı çökelme sertleştirmesidir (yaşlandırma). Böylece, alaşıma sertlik ve mukavemet kazandırılmış, aynı zamanda aşınma mukavemeti de artırılmış olur. Çökelme sertleştirmesi işleminde, sertleşme aşın doymuş katı eriyikten 9 (AI2Q1) intermetalik fazının (sertliği yüksek) uygun difuzyon sıcaklığında kontrollü çökeltilmesi ile sağlanır. Ancak, 0 (Al2Cu) intermetalik fazlarının yüksek kullanım sıcaklıklarında kararlı olmamalarından dolayı, söz konusu kullanım sıcaklıklarında alaşımın mukavemeti düşebilir. Bu mahsuru ortadan kaldıracak (yüksek sıcaklıklarda kararlı) ve 0 (Al2Cu) intermetalik fazına ilave olarak sert, çok küçük boyutlu (ötektik tane boyutunda) başka intermetalik fazların iç yapıda üretilebileceği bir yöntem önerisinde bulunulmuştur (Demirci 1989). Bu yöntem doğrultusunda Al-Cu alaşımındaki 0- (AI2G1) intermetalik fazlarına ilaveten Cu-Mg ötektiğinde bulunan y- (MgCu2) intermetalik fazı (yüksek sıcaklıklarda kararlı ve sert) aşılanmıştır. Aşılanan intermetalik fazın etkisini görebilmek için farklı oranlarda y (MgCu2) fazı içeren deney numuneleri üretilmiştir. Üretilen her alaşım grubunda, 0 (Al2Cu) intermetalik fazının etkisini sabit tutabilmek için, tüm alaşımların ağ. % 4,5 Cu içermesi yoluna gidilmiştir.

The application areas of aluminium and its alloys in industry are extensive due to it has high corrosion resistance, high ratio of strength to density, easy machining and a lot of amount in the earth. However, pure aluminium is soft and strength of it is low. Because of this, it is used as alloying. But, alloying of this metal isn't allways able to sufficient to improve the mechanical properties too. Therefore, heat teratments are generally applied to aluminium alloys. The well known and applied heat treatment to improve the mechanical properties of these alloys is precipitation hardening (ageing process). So, hardness and strength of the alloy reach the degree that we wish, in addition to these, wear resistance of these alloys increases too. In the precipitation hardening process, hardening is ensured that 8 (AkCu) intermetallic phase is precipitated from supersaturated solid solution in the suitable temperature for diffusion with control. However, due to 6 (AI2Q1) intermetallic phase doesn't stable in the elevated working temperatures, the strength of the alloy may decrease in these temperatures. A method that another intermetallic phases with the smallest size (at grain size in eutectic) will be able to produced in the structure to remove the objection (stable in the elevated temperatures ) has been proposed by Demirci in 1989. In direction of this method, y (MgCu2) intermetallic phase (hard and stable in the elevated temperatures) in Cu-Mg eutectic has been inoculated as addition to 8 (AfeCu) intermetallic phases in Al-Cu alloy. Test specimens containing y (MgCu2) phase in different rates have beeen produced to observe effect of the y (MgCu2) intermetallic phase inoculated. All of the specimens contains wt. 4,5 % Cu to be able to hold on fixed effect of 8 (Al2Cu) intermetallic phase in the alloy groups produced.