AA 6082-T6 alaşımında farklı aşındırıcıların katı partikül erozyonuna etkileri

Abstract

Bu çalışmanın amacı katı partikül erozyonundan sonra AA 6082-T6 alüminyum alaşımında oluşan yüzey hasarının ve plastik deformasyonların karakterize edilmesidir. Alüminyum alaşımları, uçak yapısal parça üretiminde kullanılan en yaygın malzemelerden biridir. Atmosferik hava konsantrasyonunda yer alan sert parçacıklar, yüzey üzerinde tekrarlanan darbelere neden olur. Dolayısıyla, katı parçacıkların tekrarlanan çarpmalarından kaynaklanan yüzey kaynaklı hasarları araştırmak çok önemlidir. Ekstrüde AA6082-T6 alüminyum alaşım tabakaları katı parçacık erozyon testlerine tabi tutuldu. Katı parçacık erozyon testleri ASTM G 76 standardına göre gerçekleştirildi. Çeşitli parçacık boyutlarına sahip aşındırıcı parçacıklar, AA6082-T6 alüminyum alaşım test kuponlarının yüzeylerine püskürtüldü. Katı parçacık erozyon testleri, 3 Barlık patlama basıncı ile normal insidansa (darbe açısı: 90 °) ulaşıldı. Testlerden sonra hasar mekanizmaları ve kütle kaybı ve erozyon hızı ölçümleri tartışılmıştır. Katı partikül erozyon testlerinden önce ve sonra yapılan numunelerin yüzey pürüzlülüğü analizi, 3D temassız lazer profilometre kullanılarak gerçekleştirildi. AA6082-T6 alüminyum alaşımlı test kuponlarının ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra), her örnekleme uzunluğundaki (Rz) en yüksek tepe ve en düşük vadiye arasındaki ortalama mesafe ve 3D yüzey topoğrafya haritaları ve eroziv aşınma oranları katı partikül erozyon testlerinden önce ve sonra elde edildi. Erozyon krater hacmi ile kütle kaybı arasındaki korelasyonlar tartışıldı. Katı partikül erozyon testlerinden sonra örnek yüzeylerde oluşan plastik deformasyonlar 3D optik temassız lazer profilometre taramaları ve SEM kullanılarak araştırılmıştır.

The aim of this study is to characterize the surface damage and plastic deformations occurred in AA 6082-T6 aluminum alloy after solid particle erosion. Aluminum alloys are one of the most common materials used in aircraft structural part production. Hard particles involved in atmospheric air concentration cause repeated impacts on surface. Hence, it is crucial to investigate the surface induced damages due to repeated impacts of solid particles. Extruded AA6082-T6 aluminum alloy sheets were subjected to solid particle erosion tests. Solid particle erosion tests were performed according to ASTM G 76 standard. Abrasive particles with various particle sizes blasted to surfaces of AA6082-T6 aluminum alloy test coupons. Solid particle erosion tests accomplished at normal incidence (impact angle: 90°) with blast pressure of 3 Bar. Mass loss and erosion rate measurements after tests were done and damage mechanisms were discussed. Surface roughness analysis of specimens before and after solid particle erosion tests were performed by using 3D non-contact laser profilometer. Average roughness (Ra), average distance between the highest peak and lowest valley in each sampling length (Rz) and 3D surface topography maps and erosive wear rates of AA6082-T6 aluminum alloy test coupons were obtained before and after solid particle erosion tests. Correlations between erosion crater volume and mass loss were discussed. Plastic deformations occurred in sample surfaces after solid particle erosion tests were investigated by using 3D optical non-contact laser profilometer scans and SEM.