Bakır ve Magnezyum Katkılarının Al-17Si Alaşımının Yapısal, Mekanik ve Tribolojik Özelliklerine Etkisi
[ X ]
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
İkili Al-17Si, üçlüAl-17Si-4Cu ve dörtlü Al-17Si-4Cu-0,6Mg alaşımları kokil kalıba dökümyöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların kimyasal bileşimleri spark optikemisyon spektrometresi (Spark OES) yöntemi ile belirlenerek doğrulandı. İçyapıincelemeleri standart metalografik yöntemlerle hazırlanan numuneler üzerindeışık ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile gerçekleştirildi. Alaşımlarınsertliği Brinell sertlik ölçme yöntemiyle, akma ve çekme dayanımı ile kopmauzaması değerleri ise üniversal bir test makinesinde yapılan çekme deneyleriile belirlendi. Çekme deneylerine tabi tutulan numunelerin yüzeyleri ve yüzeyaltları SEM’de incelenerek görüntülendi. Alaşımların tribolojik özellikleri bilyedisk esaslı bir deney düzeneği yardımıyla belirlendi. Al-17Si alaşımınıniçyapısının alüminyumca zengin ?, ötektik Al-Si, primer silisyum ve ?fazlarından, üçlü Al-17Si-4Cu alaşımının Al-17Si alaşımındaki fazların yanısıra bakırca zengin ? (CuAl2) fazını da içerdiği görüldü. Dörtlü Al-17Si-4Cu-0,6Mgalaşımında ise üçlü Al-17Si-4Cu alaşımındaki fazlara ilave olarak Mg2Sifazının oluştuğu ve ayrıca ikili ve üçlü alaşımda görülen ? fazının dörtlüalaşımda ? fazına dönüştüğü belirlendi. Bakır ve magnezyum katkılarınınincelenen alaşımların sertlik, akma ve çekme dayanımı ile birlikte aşınmadirencini arttırdığı, kopma uzaması değerlerini ise düşürdüğü gözlendi. Mekanikve tribolojik deneylerden elde edilen sonuçlar alaşımların yapısalözelliklerine dayandırılarak irdelendi.
Binary Al-17Si, ternary Al-17Si-4Cu and quaternaryAl-17Si-4Cu-0.6Mg alloys were produced by permanent mold casting method. Chemicalcomposition of the produced alloys was confirmed by spark optical emissionspectrometry (Spark OES) method. Structural examinations of the alloys werecarried out with optical and scanning electron microscopy (SEM) on the samplesprepared by standard metallographic methods. The hardness of the alloys wasdetermined by the Brinell hardness measurement method. The hardness of thealloys was determined by the Brinell hardness measurement method. The values ofthe elongation to fracture, yield and tensile strength of the alloys producedwere determined by tensile tests performed with a universal testing machine. Thefracture surfaces and the sub-surfaces of the tensile test samples wereexamined by SEM. Tribological characteristics of the alloys were investigatedby a ball-on-disc type friction-wear test machine. It was observed thatmicrostructure of the Al-17Si alloy consisted of the phases of aluminum-rich ?,eutectic Al-Si, primary silicon and ?. Ternary Al-17Si-4Cu alloy showed amicrostructure consisting of the phase of ?(CuAl2) in addition tophases observed in the Al-17Si alloy. Al-17Si-4Cu-0,6Mg alloy showed amicrostructure consisting of Mg2Si in the addition to the phases observed inthe ternary alloy. In addition to this the ? phase observed in the ternaryalloy turned into ? phase in the quaternary alloy. Copper and magnesium additionsresulted in an increase in the wear resistance, hardness, yield and tensilestrength of the alloys tested, but a decrease in the elongation to fracture. Theresults obtained from mechanical and tribological tests were discussed on thebasis of structural changes observed in the alloys due to copper and magnesiumadditions.
Binary Al-17Si, ternary Al-17Si-4Cu and quaternaryAl-17Si-4Cu-0.6Mg alloys were produced by permanent mold casting method. Chemicalcomposition of the produced alloys was confirmed by spark optical emissionspectrometry (Spark OES) method. Structural examinations of the alloys werecarried out with optical and scanning electron microscopy (SEM) on the samplesprepared by standard metallographic methods. The hardness of the alloys wasdetermined by the Brinell hardness measurement method. The hardness of thealloys was determined by the Brinell hardness measurement method. The values ofthe elongation to fracture, yield and tensile strength of the alloys producedwere determined by tensile tests performed with a universal testing machine. Thefracture surfaces and the sub-surfaces of the tensile test samples wereexamined by SEM. Tribological characteristics of the alloys were investigatedby a ball-on-disc type friction-wear test machine. It was observed thatmicrostructure of the Al-17Si alloy consisted of the phases of aluminum-rich ?,eutectic Al-Si, primary silicon and ?. Ternary Al-17Si-4Cu alloy showed amicrostructure consisting of the phase of ?(CuAl2) in addition tophases observed in the Al-17Si alloy. Al-17Si-4Cu-0,6Mg alloy showed amicrostructure consisting of Mg2Si in the addition to the phases observed inthe ternary alloy. In addition to this the ? phase observed in the ternaryalloy turned into ? phase in the quaternary alloy. Copper and magnesium additionsresulted in an increase in the wear resistance, hardness, yield and tensilestrength of the alloys tested, but a decrease in the elongation to fracture. Theresults obtained from mechanical and tribological tests were discussed on thebasis of structural changes observed in the alloys due to copper and magnesiumadditions.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Al-17Si esaslı alaşımlar, İçyapı, Mekanik özellikler, Aşınma, Kırılma, Al-17Si based alloys, Microstructure, Mechanical properties, Wear, Fracture, Engineering
Kaynak
Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
1
Sayı
2-685
