AlSi10Mg alaşımında demir difüzyonunun mikroyapı üzerine etkileri

Abstract

Yüksek mekanik özellikler gösteren alüminyum-silisyum alaşımları sektörde en çok tercih edilen döküm alaşımlarıdır. Alüminyumun yapısında doğal bir empürite olarak bulunan demirin bu mekanik özellikler üzerine olumsuz etkileri olduğu düşünülmekte ve alüminyumun sünekliğini olumsuz etkilediği bilinmektedir. Demir, alüminyumun yapısına ya birincil alüminyum üretiminden ya da üretim sırasında sıvı alüminyum ile temas ederken çözünen çelik mekanizmalardan katılmaktadır. Demiri alüminyumdan uzaklaştıracak ekonomik bir yöntem olmadığı için element ilavesi ya da soğuma hızı etkileriyle Fe intermetaliklerinin faz dönüşümü sağlanarak negatif etkileri kontrollü bir şekilde azaltılabilir. Bu tez çalışmasında AlSi10Mg alaşımına farklı sürelerde demir difüzyonu sağlandıktan sonra yapılan dökümlerde farklı soğuma hızlarında numuneler elde edilmiştir. Elde edilen numunelere bifilm indeks, spektral analiz, sertlik analizi, mikroyapı incelemesi ve SEM analizleri yapılmıştır. Analizler sonucunda demir içeriği ve intermetalik faz oluşumunun bekleme süresiyle arttığı gözlemlenmiştir. İntermetalik fazların soğuma hızıyla etkileşimi ve mikroyapı içindeki değişimleri incelenmiştir. Demir intermetaliklerinin porozite üzerindeki etkileri irdelenmiştir.

Aluminum-silicon alloys with high mechanical properties are the most preferred casting alloys in the industry. Iron, which is a natural impurity in the structure of aluminum, is thought to have negative effects on these mechanical properties and it is known that it negatively affects the ductility of aluminum. Iron is incorporated into the structure of aluminum either from primary aluminum production or from steel mechanisms that dissolve when in contact with liquid aluminum. Since there is no economical method to remove iron from aluminum, negative effects can be reduced in a controlled manner by providing phase transformation of Fe intermetallics with the effects of element addition or cooling rate. In this thesis study, after the diffusion of iron to the AlSi10Mg alloy at different times, samples were obtained at different cooling rates. Bifilm index, spectral analysis, hardness analysis, microstructure analysis and SEM analysis were performed to the obtained samples. As a result of analyzes, it was observed that the iron content and intermetallic phase formation increased with waiting period. Interaction of intermetallic phases with the cooling rate and changes of these phases within the microstructure were investigated. The effects of iron intermetallics on porosity were examined.