Mechanical properties and machinability of aluminium-magnesium casting alloys

Abstract

Ill ÖZET Burada verilen çalışmada, alüminyum-magnezyum döküm alaşımlarının mekanik özellikleri ve işlenebilirliği iç yapılarına bağlı olarak incelenmiştir. Ayrica, bir alüminyum- magnezyum döküm alaşımını iki fazlı bölgede sıkıştırmanın mekanik özellikleri ve mikroyapısı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bunun yaninda lityum katkısının da Al-5%Mg alaşımının işlenebilirliğini ve mekanik özelliklerini nasıl etkilediğini incelemek için döküm çubuklar üretilmiştir. Sıkıştırma döküm işleminde amaç, alüminyum-magnezyum döküm alaşımlarından özellikle yüksek oranda magnezyum içerenlerinin mekanik özelliklerini ve döküm kalitesini arttırmak olmuştur. Bu yöntem sonucu çekme özellikleri büyük ölçüde arttırılmış, iç yapıdaki değişmelerden ve sertlik ölçümlerinden anlaşıldığı şekilde döküm dallantılar arası gözeneklerden ve boşluklardan arındırılarak iç yapısında bir bütünlük oluşturulmuştur. Alüminyum-magnezyum döküm alaşımlarının işlenebilirliğinin değerlendirilmesinde de -genellikle üç faktörün göz önüne alınması doğaldır; takım ömrü, talaş kırılması ve yüzey pürüzlülüğü. Ancak bu çalışmada işlenebilirlik, torna tezgahında işlenen döküm çubuklarının yüzey kalitesi, ve talaş oluşumuna göre tanımlanmıştır. Takım üzerinde alüminyum- magnezyum döküm alaşımının oluşturduğu aşınım çok az olduğundan, dolayısıyla, bu araştırmada çok miktarda malzeme ve zamana gerek duyulacağından takım aşının incelenmemiştir. Buna karşın takım üzerindeki yığılma köşesi oluşumu araştırılmıştır. Sonuç olarak magnezyum miktarındaki artışın işlenebilirliği olumlu yönde etkilediği görülmüştür.

XX ABSTRACT In the present study, the machinability of aluminium- magnesium casting alloys were investigated in some detail. Additionally, the effects of squeezing an aluminium-magnesium casting alloy in its two phase region on its mechanical properties and the microstructure were also studied. Cast bars were also produced to investigate how the lithium addition influenced the mechanical properties and machinability of Al- 5%Mg alloy. The aim of the squeeze casting process was to improve the mechanical properties and the cast quality of the aluminium- magnesium casting alloys especially, of those containing higher magnesium contents. The process remarkably increased the tensile properties and lead to a uniformity throughout the cast bar, which is confirmed by the microstructural analyses and hardness measurements. In evaluating the machinability of aluminium-magnesium alloys, three factors are usually considered; i.e., tool life (tool wear), chipping characteristics, and surface finish. In the present study however, the machining behaviours were characterized with respect to the surface quality and chip formation of the cast bars turned in a lathe. Since the tool wear by the aluminium-magnesium alloys was relatively small and the investigation would require great amounts of material, the tool wear was not examined. On the other hand, the built-up edge formation on the cutting tool was investigated. Conclusively, increasing the magnesium content was found to improve the machinability.