AA6082-T6 alüminyum alaşımının erozif aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

6082 alüminyum alaşımı, çekici yüzey özellikleri, yüksek mukavemeti ve mükemmel korozyon direnci sayesinde özellikle uçak ve otomotiv sektöründe yaygın uygulama alanına sahiptir. Bununla birlikte AA6082-T6 alüminyum alaşımlarından üretilen yapısal bileşenler, kullanım ömürleri boyunca katı partiküllerin çarpmasına maruz kalabilirler. Katı partikül aşındırıcıların etkilerinden kaynaklanan aşınmanın değerlendirilmesi için AA6082-T6 alüminyum alaşımı, alüminyum oksit (Al2O3) aşındırıcı partikülleri ile aşındırılarak bu alaşımın katı partikül erozyonu davranışının ayrıntılı bir şekilde karakterize edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda AA6082-T6 alüminyum alaşımı numuneler özel olarak hazırlanan erozif aşınma test düzeneğinde farklı partikül çarpma açıları (15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°), farklı püskürtme basınçları (1,5 bar, 3 bar) ve farklı boyutta (60 mesh ve 120 mesh) aşındırıcı partiküller kullanılarak aşındırılmıştır. Değişen erozyon parametrelerine bağlı olarak numune yüzeylerinde meydana gelen aşınma oranları hesaplanmıştır. Erozyona uğramış numunelerin yüzey pürüzlülüğü ve morfolojisi bir temassız lazer profilometresi kullanılarak incelenmiştir. Aşınmış numunelerin yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenerek enerji dağılım spektrometresi (EDS) ile analizi yapılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda farklı erozyon parametrelerinin, AA6082-T6 alüminyum alaşımının aşınma oranı, yüzey erozyon hasarı, krater morfolojisini ve yüzey pürüzlülüğünü etkilediği bulunmuştur.

AA6082-T6 aluminum alloys have found widespread application in aircraft and automotive structures, as they offer an attractive combination of surface properties, strength and corrosion resistance. Hence, structural components manufactured from AA6082-T6 aluminum alloys may exposed to impingement of solid particles during their service life. For evaluation of erosive wear induced by solid particle impacts, a detailed study was carried out with AA6082-T6 aluminum alloy by using aluminum oxide (Al2O3) erodent particles. Two distinct particle sizes were used in solid particle erosion tests which are 60 mesh (212-300µm) and 120 mesh (90-125µm) respectively. Also, aluminum alloy samples were tested under acceleration pressures (1,5 bar and 3 bar). Erosion tests were carried out according to ASTM G76 standard at six various impact angles (15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°). Surface roughness and morphology of eroded samples were analyzed by using a non-contact laser profilometer. It was found that erodent particle size affects the erosion rate, surface erosion damage, crater morphology and roughness. The eroded surfaces of the samples were analyzed by SEM. The surfaces of the samples were also investigated by using energy dispersive X-ray analysis (EDS) in SEM studies. Effects of different erosion parameters on AA6082-T6 erosion rate were also discussed in detail.