Al8Si3Cu alaşımında t6 ısıl işleminin aşınma davranışı ve korozyon direnci üzerine ekisi

Abstract

Alüminyum ve alaşımları günümüz kritik uygulamalarının vazgeçilmez mühendislik malzmelerinden biri haline gelmiştir. Bu tez çlışmasında; farklı ilave döküm parametreleri (AlSr15, AlTi5B1, Al3B, AlSr15+AlTi5B1 ve AlSr15+ Al3B ilavesi) ve gaz giderme gibi ergiyik işlem parametreleri altında üretilen Al8Si3Cu alaşımının aşınma ve korozyon davranışı üzerine T6 ısıl işleminin nasıl etki ettiği incelenmiştir. Çalışmanın temel konularından biri T6 ısıl işlemi olduğundan, bu numune için optimum mekanik sonuçların elde edileceği ısıl işlem parametresini belirlemek amacıyla bir ön çalışma gerçekleştirilmiştir. Elde edilen optimum ısıl işlem parametresi tüm test numunelerinin yarısına uygulanmıştır. Malzemelerin mikroyapısal özellikleri hakkında yorum yapabilmek ve malzemeleri daha iyi tanımak amacıyla gerekli metalografik işlemler gerçekleştirildikten sonra mikroyapı incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Mikroyapı incelemeleri ışığında gerekli SDAS ve ötektik alan oran değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca malzemelerin ısıl işlem öncesi, çözeltiye alma ve yaşlandırma sonrası termal analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın temel konularından biri olan aşınma testinde abrasif aşınma tekniğinden faydalanılmıştır. Deneyler, yağlı ve yağsız ortam şartları için 3 N yük ve 20 m yol parametreleri altında gerçekleştirilmiştir. Çalışma boyunca aşındırma işlemi için 5 mm çapında krom ile sertleştirilmiş çelik bilye kullanılmıştır.Buna ek olarak, aşınma deneyleri yağsız ortam parametresi altında farklı bir abrasif aşınma tekniği kullanılarak da gerçekleştirilmiştir. Burada 30 grade zımpara kağıdı üzerinde, 10 N yük altında 30 m yol boyunca aşınma işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın bir diğer önemli kısmını oluşturan korozyon deneyleri oda sıcaklığında ve karıştırma yapılmadan geleneksel 3 elektrot yöntemi ile yapılmıştır. Referans elektrot olarak Ag/AgCl, karşıt elektrot olarak grafit çubuk ve çalışma elektrotu olarak ise numuneler kullanılmıştır. Deneyler % 3,5 sodyum klorür (NaCl) çözeltisinde yapılmış, açık devre potansiyeli (OCP) verileri ve potansiyodinamik polarizasyon (PDP) eğrileri çizdirilmiştir. Korozyon akım yoğunluğu (ikor) değerleri kullanılarak korozyon hızları hesaplanmıştır.

Aluminum and its alloys have become one of the indispensable engineering materials of today's critical applications. In this thesis; the effect of the T6 heat treatment on the wear and corrosion behavior of the Al8Si3Cu alloy produced under different additional casting parameters (addition of AlSr15, AlTi5B1, Al3B, AlSr15 + AlTi5B1 and AlSr15 + Al3B) and degassing was investigated. Since one of the main subjects of the study is T6 heat treatment, a preliminary study was carried out to determine the heat treatment parameter for which optimum mechanical results would be obtained for this sample. The optimum heat treatment parameter was applied to half of all test samples. In order to be able to comment on the microstructural properties of the materials and to get to know the materials better, the microstructural examinations were performed after the necessary metallographic processes were performed. SDAS and eutectic area ratio values were calculated thanks to microstructure examinations. In addition, thermal analyzes of the materials were performed before heat treatment, after solution treatment and after aging. One of the main subjects of the study was abrasive wear technique. The tests were carried out under 3 N load and 20 m road parameters for oily and oil free environment conditions. During the study, 5 mm diameter chrome hardened steel balls were used for the wear process. In addition, abrasion tests were carried out using a different abrasive wear technique under the oil free environment parameter. Here, under 10N load along 30 m road, abrasion process was carried out on the 30 grade abrasive paper. Corrosion tests, which constitute another important part of the study, were carried out with conventional 3 electrode method at room temperature and without mixing. Ag / AgCl was used as the reference electrode, graphite rod was used as the opposite electrode and samples were used as the working electrode. The experiments were performed in 3.5% sodium chloride (NaCl) solution, open circuit potential (OCP) data and potentiodynamic polarization (PDP) curves were plotted. Corrosion rates were calculated by using corrosion current density (Icorr) values.