Etial-24 ve etial-44 alüminyum alaşımlarına yarı-katı halde şekil verilmesi, mikroyapı ile mekanik özelliklerin incelenmesi

Abstract

IV oz ETIAL-24 VE ETİAL-44 ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINA YARI KATI HALDE ŞEKİL VERİLMESİ, MİKROYAPI İLE MEKANİK ÖZELLİKLERİN İNCELENMESİ Bu çalışmada, SIMA prosesiyle üretilmiş ETIAL-24 ve ETIAL-44 alaşımlarının mikroyapıları ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Nondendritik yan katı alaşımların kalıbın ince kesitlerini bile doldurabileceği gösterilmiştir. Ayrıca şekil verme şurasında metal içerisinde gaz boşlukları oluşmamıştır. Her iki alaşımın mikroyapısında ortalama tane boyutu 50-70 um aralığında olduğu bulunmuştur. Bir katı partikül çapı boyunca yapılan çizgjsel analiz sonucu, katı içerisindeki temel çözelti elementlerinin dağılımının yaklaşık sabit olduğunu göstermiştir. Yarı katı halde şekil verilmiş numunelerde makroporoziteye rastlanmamıştır, fakat tane sınırlarında mikroporoziteler gözlenmiştir. Yan katı halde şekil verilmiş ETIAL-24 alaşımının yorulma özellikleri, ekstrüze edilmiş alaşımın yorulma özelliklerinden kısmen daha düşük bulunmuştur. Bu durum, tane sınırlarındaki mikroporoziteler ve mikroyapıda çözünmeden kalmış az miktardaki ikinci fazlardan kaynaklanmıştır. Farklı sürelerde homojenleştirilmiş her iki alaşımın doğal yaşlanma davranışları incelenmiştir. Her iki alaşım için de artan homjenleştirme süresi ile birlikte, ortalama serdiğin de arttığı gözlenmiştir. Ayrıca, bu alaşımlarını T6 durumunda suni yaşlanması da incelenmiştir. ETİAL-24 alaşımı 3 saatlik yaşlanma süresi sonunda maksimum sertlik gösterirken, ETIAL-44 alaşımında ise 20 saatlik süre sonunda malcsimum sertliğe ulaşılmıştır.

ABSTRACT AN INVESTIGATION ON SEMI-SOLID FORGING OF ETIAL-24 AND ETIAL-44 ALUMINUM ALLOYS, THEIR MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES. In this study, the microstructure and mechanical properties of ETIAL-24 and ETIAL-44 alloys produced by SIMA process were investigated. It was demonstrated that non-dendritic semi-solid alloys were able to fill even the thinner sections of the die. Also there was no gas entrapment during forging. In the microstructure of both alloys, it was found that the average particle diameter was in the range of 50-70 um. The line-scan analysis across the diameter of a solid particle indicated that the solute distribution of basic solute elements in the solid was almost constant. There was no macroporosity in the semi-solid forged specimens, however, micropores were observed at the grain boundaries. Fatigue properties of ETIAL-24 semi-solid forged specimens was slightly poorer than that of extruded specimens. This was attributed to the microporosities at grain boundaries and also to a small amount of undissolved phases in the microstructure. Natural aging behaviors of both aluminum alloys homogenized for several hours were also investigated. It was found that average hardness values increased with increasing homogenization time for both alloys. Artificial aging of these alloys was also carried out at the T6 condition. ETIAL-24 alloy shown a maximum hardness value at 3 hours of aging time, whereas the maximum hardness of ETIAL-44 was reached at 20 hours.