Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2020 / Cilt: 35 - Sayı: 4

Farklı oranlardaki çinko katkılarının AC-48100 (Al-17Si-4Cu-Mg) alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi

Effect of zinc contents on the structural, mechanical and tribological properties of EN AC-48100 (Al-17Si-4Cu-Mg) alloy

Sayfa
1799–1814
Yayın Tarihi
2020-07-21
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

İncelenen alaşımların mekanik ve tribolojik deneylerinden elde edilen bulgular yapısal özelliklerine dayandırılarak irdelendi.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada EN AC-48100 esasını oluşturan ve çinko içermeyen bir adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti ve farklı oranlarda çinko (Zn) içeren beş adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-Zn alaşımı kokil kalıba döküm yöntemi ile üretildi.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu incelemeler sonucunda Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-(0-5)Zn alaşımlarının içyapısının alüminyumca zengin α, ötektik Al-Si, primer silisyum, bakırca zengin θ (CuAl2), Mg2Si ve π fazlarından oluştuğu, çinko ilavelerinin Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti alaşımının içyapısında yeni bir fazın oluşmasına yol açmadığı görüldü.
💡
Sonuç & Katkı:İncelenen alaşımların mekanik ve tribolojik deneylerinden elde edilen bulgular yapısal özelliklerine dayandırılarak irdelendi.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Al-17Si esaslı alaşımlar · İçyapı · Mekanik Özellikler

Özet

Bu çalışmada EN AC-48100 esasını oluşturan ve çinko içermeyen bir adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti ve farklı oranlarda çinko (Zn) içeren beş adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-Zn alaşımı kokil kalıba döküm yöntemi ile üretildi. Üretilen alaşımların kimyasal bileşimleri spark optik emisyon spektrometresi yöntemi ile belirlenerek doğrulandı. İçyapıları ise ışık ve taramalı elektron mikroskobu yardımıyla incelendi. Alaşımların sertliği ve mikrosertliği sırasıyla Brinell ve Vickers ölçüm yöntemleri, mekanik özellikleri ise üniversal bir test makinesinde yapılan çekme deneyleri ile belirlendi. Bu incelemeler sonucunda Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-(0-5)Zn alaşımlarının içyapısının alüminyumca zengin α, ötektik Al-Si, primer silisyum, bakırca zengin θ (CuAl2), Mg2Si ve π fazlarından oluştuğu, çinko ilavelerinin Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti alaşımının içyapısında yeni bir fazın oluşmasına yol açmadığı görüldü. Üretilen alaşımların sertliğinin artan çinko katkısıyla arttığı, akma, çekme dayanımı ve aşınma direncinin ise %3 Zn oranına kadar arttığı bu orandan sonra ise azaldığı belirlendi. Aşınma deneyleri sonucunda alaşım örneklerinin yüzeylerinde sıvama tabakalarının, ince çiziklerin ve soyulmaların oluştuğu gözlendi. Aşınma deneylerinden sonra toplanan aşınma parçacıklarının morfolojisinin çinko oranıyla fazla değişmediği görüldü. İncelenen alaşımların mekanik ve tribolojik deneylerinden elde edilen bulgular yapısal özelliklerine dayandırılarak irdelendi.

Abstract

In this study, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti which is based of the EN AC-48100 alloy not containing zinc, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-1Zn, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-2Zn, Al- 17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-3Zn, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-4Zn and Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-5Zn alloys were produced by permanent mold casting method. Chemical composition of the produced alloys was determined by the spark optical emission spectrometer method. The microstructures of the alloys were examined by optical and scanning electron microscopy. The hardness and microhardness of the alloys were determined by Brinell and Vickers measurement methods, respectively, and their mechanical properties were determined by tensile tests performed by a universal test machine. It was observed that the microstructure of the Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-(0-5) Zn alloys consisted of aluminum-rich α, eutectic Al-Si, primary silicon, copper-rich θ (CuAl2), Mg2Si and π phases. It was also observed that zinc additions did not lead to a new phase formation in the Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti alloy. The hardness of the produced alloys increased with increasing zinc content, but yield and tensile strength and wear resistance increased up to 3% zinc content and decreased after this ratio. Smearing layers, fine scratches and peeling occurred are seen on the surfaces of the wear samples. The morphology of the wear particles collected after wear tests did not show significant change with the zinc content. The results obtained from the mechanical and tribological tests of the produced alloys were discussed in terms of the microstructural features of the alloys.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

HEKİMOĞLU, A. P., HACIOSMANOĞLU, M., BAKİ, M. (2020). Farklı oranlardaki çinko katkılarının AC-48100 (Al-17Si-4Cu-Mg) alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 35 - Sayı: 4, 1799–1814. https://ajindex.com/articles/19712

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Medrano-Prieto, H.M., Garay-Reyes, C.G., Gómez-Esparza, C.D., Aguilar-Santillán, J., Maldonado-Orozco, M.C., Martínez-Sánchez, R., Evolution of microstructure in Al-Si-Cu system modified with a transition element addition and its effect on hardness, Materials Research, 19 (1), 59-66, 2016
  2. Kaba, M., Donmez, A., Cukur, A., Kurban, A.F., Cubuklusu, H.E., Birol, Y., AlSi5Mg0.3 Alloy for the manufacture of automotive wheels, International Journal of Metal Casting, 12 (3), 614-624, 2018
  3. Kang, N., Coddet, P., Liao, H., Baur, T., Coddet, C., Wear behavior andmicrostructure of hypereutectic Al-Si alloys prepared by selective laser melting, Applied Surface Science, 378, 142-149, 2016
  4. Hiromi, N., Wu, Y., Recent progress in eutectic silicon modification of Al-Si alloys, Special Casting and Nonferrous Alloys, 36 (9), 924-930, 2016
  5. Li, Q., Li, B., Li, J., Xia, T., Lan, Y., Guo, T., Effects of the addition of Mg on the microstructure and mechanical properties of hypoeutectic Al-7%Si alloy, International Journal of Metalcasting, 11 (4), 823-830, 2017
  6. Prabhudev, M.S., Auradi, V., Venkateswarlu, K., Siddalingswamy, N.H., Kori, S.A, Influence of Cu addition on dry sliding wear behaviour of A356 alloy, Procedia Engineering, 97, 1361-1367, 2014
  7. Lee, S.L., Cheng, Y.C., Chen, W.C., Lee, C.K., Tan, A.H., Effects of strontium and heat treatment on the wear-corrosion property of Al-7Si-0.3Mg alloy, Materials Chemistry and Physics, 135 (2-3), 503-509, 2012
  8. Kumar, S., Tewari, S.P., Metallurgical and mechanical characterization of A319 aluminum alloy casting solidified under mold oscillation, International Journal of Metalcasting, 12(1), 28-35, 2018
  9. Davis, J.R., Aluminum and Aluminum Alloys, ASM Specialty Handbook, Cilt 3, ASM International, Materials Park, OH, A.B.D, 1993
  10. Lu, L., Dahle, A.K., Effects of combined additions of Sr and AlTiB grain refiners in hypoeutectic Al-Si foundry alloys, Materials Science and Engineering, 435, 288-296, 2006
  11. Davis, J.R., Alloying: Understanding the Basics, ASM International, Materials Park, OH, 2001
  12. Miller, W.S., Zhuang, L., Bottema, J., Wittebrood, A.J., De Smet, P., Haszler, A., Vieregge A., Recent development in aluminium alloys for the automotive industry, Materials Science and Engineering A, 280 (1), 37-49, 2000
  13. Jorstad, J., Apelian, D., Hypereutectic Al-Si alloys: Practical casting considerations, International Journal of Metalcasting, 3 (3), 13-36, 2009
  14. Hekimoğlu, A.P., Hacıosmanoğlu