Semi-solid forming of Al-5083 and A357 aluminum alloys

Abstract

ÖZET Al-5083 ve A357 ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ YARI-KATI HALDE ŞEKİLLENDİRİLMESİ Yarı-katı şekillendirme işlemi diğer klasik şekillendirme işlemlerine göre (döküm, sıcak/soğuk dövme, vb) pek çok avantaj sağlamaktadır. Bunun ana nedeni yarı-katı şekil verme işlemiyle yüksek kalitede mekanik özelliklileri iyileştirilmiş parçaları hassas boyutta ve ekonomik biçimde elde edebilmektir. Bu çalışmada Al-5083 ve A357 alüminyum alaşımları için mikro yapının küreselleşme özellikleri incelenmiştir. Yüksek frekansla ısıtma işlemiyle tane yapısı küçük ve küresel yapıya getirilmiştir. Tane boyutu artan sıcaklıkla azalma eğilimindedir. Bu çalışmaya ek olarak, yarı-katı şekil verme işlemine uygun bir düzenek yapılmıştır ve basit bir geometri için şekil verme işlemleri gerçekleştirilmiştir. Al-5083 için planlanan boyutlara yakın numuneler elde edilmiştir. Şekil verme sonucunda elde edilen parçalardaki taneler küresel yapıda ancak, indüksiyonla ısıtmada elde edilenlerden daha büyük boyutta elde edilmiştir. Şekil verme işlemlerini klasik şekil verme işlemlerine kıyasla daha düşük kuvvetlerde gerçekleştirmek mümkün olmuştur.

IV ABSTRACT SEMI-SOLID FORMING OF Al-5083 AND A357 ALUMINUM ALLOYS Semi-solid forming technology has some advantages over conventional forming processes such as die casting, squeeze casting and hot/cold forging. The principal reason for this interesting feature is that semi-solid processing enables the combination of the high mechanical properties resulting from the plastic deformation with economic advantages of near-net shaping. This work analyzes the globurazition mechanism of Al-5083 and A357 aluminum alloys. Fine globular and small globular morphologies are obtained by using high frequency power generator for both aluminum alloys. Grain size decreases with increasing heating temperature. In addition to this work, a semi-solid forming unit is designed and forming operations are conducted on the set-up. Simple cup shape is formed for Al-5083 in semi-solid state. The grains are larger in semi-solid forming compared with the induction heating. Semi-solid forming operations are conducted at very low loads.