Al-25Si-5Fe-XCo(X=0, 1, 2 ve 3) Alaşımlarının Üretimi ve Karakterizasyonu

Özet

Bu makalede geleneksel döküm Al–25Si–5Fe–XCo(X = 0, 1, 3 ve 5) alaşımlarının mikroyapısal ve mekanik özelliklerine kobalt katkısının etkileri incelenmiştir. Al-25Si-5Fe-XCo(X=0, 1, 3 ve 5) mastır alaşımları, Al (%99.99 saflıkta), Si (%99.999 saflıkta), Fe(%99.999 saflıkta) ve Co (%99.999 saflıkta) elementleri kullanılarak indüksiyon eritme ocağında başarılı bir şekilde sentezlemiştir. Bütün üretim süreçleri Ar atmosferinde gerçekleştirilmiştir. Numunelerin mikroyapıları X-ışını difraktometresi (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) yardımıyla incelenmiştir. Mikrosertlik ölçümleri Vickers mikrosertlik test cihazı ile yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki; Al-Si-Fe alaşımlarına yapılan yeterli miktardaki Co katkısı Fe-içeren intermetaliklerin morfolojilerini uzun çubuk/iğne benzeri yapıdan kısa çubuk benzeri yapıya dönüştürmekte ve onların mikroyapı içerisinde homojen bir şekilde dağılımını sağlamaktadır. Kobalt aynı zamanda, Al-Si alaşımlarında yüksek yapısal aşırı soğumaya neden olduğundan ve silisyum ile yüksek karışım entalpisine sahip olduğundan birincil silisyum fazlarını inceltebilir ve onların morfolojilerini değiştirebilir. Geleneksel döküm Al-Si alaşımlarına yapılan ağ.%5 Co katkısı hem birincil silisyum fazlarının hem de Fe-içeren intermetaliklerin ortalama boyutlarının azalmalarına neden olmaktadır. Yapılan kobalt katkısı ile birlikte, alaşımların mikrosertlik değerleri genellikle artış göstermektedir.

Abstract

In this article, effects of cobalt addition on the microstructure and mechanical properties of Al-25Si-5Fe-XCo(X = 0, 1, 3 and 5) alloys were investigated. Al-25Si-5Fe-XCo(X = 0, 1, 3 and 5) master alloys, Al (99.99% pure), Si (99.999% pure), Fe (99.999% purity) and Co (99.999% purity) elements have been successfully synthesized in the induction melting furnace. All production processes were performed in Ar atmosphere. The microstructures of samples were investigated by using X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). A Vickers microhardness tester was used for microhardness measurements. The results showed that sufficient amount of Co addition alters morphology of Fe-bearing intermetallic compounds (IMCs) from long rod/needle-like to short rod-like, and provides a more homogenous distribution of them in the microstructure. In the Al-Si alloys, Cobalt can also refine primary Si particles and change their morphology because it causes higher constitutional under cooling and has large mixing enthalpy with Si. Addition of 5 wt.%Co leads to a decrease in both average size of the primary silicon and Fe-bearing intermetallic phases in as-cast Al-Si alloys. Microhardness values of alloys generally shows an increase with the obtained addition of Co.