Stronsiyum, titanyum ve bor ilavesiyle a356 alüminyum alaşımının mekanik ve korozyon özelliklerinin geliştirilmesi

Abstract

Alüminyum döküm endüstrisi ihtiyaçlar doğrultusunda günden güne büyümektedir. Otomotiv sektöründe ağırlık kazancı hedeflenip enerji sarfiyatını azaltması, mukavemeti korumasıyla beraber enerji kaynaklarının hızla tükenmesi ve gelişen çevre bilinciyle hafif metal kullanımı yaygınlaşmaktadır. A356 alaşımı dayanım / hafiflik oranının oldukça iyi olması nedeni ile özellikle otomotiv sanayinde kabul gören bir bileşime sahip olması, otomobil ağırlığını azaltması, yakıt ekonomisi ve bununla birlikte daha düşük çevre emisyon değerleri için tercih edilir.Çalışmada üç farklı miktarda (120ppm, 170ppm, 250ppm Sr, Al5Ti1B ve Al3B modifiyeli A356 alaşımının sertlik ve korozyon özellikleri incelenmiştir. Alaşımlar, modifikasyon işleminin soğuma hızına bağlı etkisini incelemek amacıyla kum ve kokil kalıba dökülerek hazırlanmıştır.Al-Si alaşımlarında Sr modifikasyonu döküm parçaları için birçok avantaj sağlamaktadır. Özellikle, alaşımların mekanik özellikleri ve dökülebilirlikleri bu yöntemle iyileştirilebilmektedir. Kokil kalıba dökümlerde en yüksek korozyon direnci ve en düşük korozyon hızı 120 ppm Sr modifiyeli A356 alaşımında belirlenmiştir. Kum kalıba döküm numunelerinde ise en yüksek korozyon direnci 170 ppm Sr modifiyeli alaşımda saptanmıştır.Titanyum (Ti) ve bor (B) elementlerinin %0,01 gibi az bir oranda ilave edilmesi ile alüminyum alaşımlarında hızlı bir şekilde ve önemli derecede tane inceltme etkisi gösterdiği uzun yıllardır bilinmektedir.

Aluminium casting industry rapidly increases day by day on need basis. Light metal use spreads particularly on automotive industry as a result of strength and light vehicle requirements with rapid consumption of energy sources and raising of environmental awareness. This alloy is widely chosen by automotive industry because of its excellent strength to weight ratio in the production of motors, chassis supporting components and wheels to reduce weight and therefore to minimize the fuel consumption. Mechanic and corrosion analysis of a gravity cast A356 aluminium alloy modified with 120ppm, 170ppm, 250ppm Sr, Al5Ti1B and Al3B that belongs to the commercial aluminum – silicon casting alloy system has been investigated in this project. Alloys were cast in loast-foam method and permanent molds in order to investigate the effect of modification on the mechanical and corrosion properties. Strontium modification of Al-Si alloys has many advantages for the casting parts. Particularly, mechanical properties are enhanced and castability of the alloy is improved. 120 ppm addition of Sr to A356 reveals the highest corrosion resistance and the lowest corrosion rate for die cast samples. For sand cast samples, the best corrosion resistance was observed for 170 ppm Sr modified A356. It is well known that by adding as little as 0.01 % titanium (Ti) and boronprovide a fast and efficient grain refinement in aluminium alloys.