A356 alüminyum alaşımında titanyum miktarının aşınma davranışı üzerinde etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, A356 alüminyum alaşımında titanyum miktarının aşınma davranışları üzerine etkisi incelenmiştir. Bu çalışma iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Birinci aşama mekanik alaşımlama yöntemiyle alüminyum alaşımına (A356), %4, %6, %8 oranlarında Ti ilave edilerek alaşımın aşınma davranışları incelenmiştir. Deneysel çalışmada mekanik alaşımlama yöntemiyle karıştırılan tozlar 600 MPa basınç altında soğuk presleme ile şekillendirilmiştir. Şekillendirilen numuneler 530oC sıcaklıkta 1 saat (10 oC/dak) atmosfer kontrollü fırında Argon atmosferinde sinterlenmiş ve fırın ortamında soğutulmuştur. İkinci aşamada ise %6 Ti ilave edilen Al-Ti alaşımına 550oC' de farklı sürelerde (1, 4, 8, 16 saat) sentezleme işlemi uygulanmıştır. Sinterleme ve sentezleme işlemleri uygulanan numuneler aşındırılmıştır. Aşınma deneyleri 1 ms-1'lik kayma hızında 30 N yük altında beş farklı (400 m, 800 m, 1200 m, 1600 m ve 2000 m) mesafede test edilmiştir. Çalışmada öncelikle titanyum miktarına bağlı olarak sentezleme ile yapıda oluşturulmak istenilen TiAl3 intermetalik fazın malzemenin aşınma davranışı üzerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Karakterizasyon çalışmalarında optik mikroskop, tarama elektron mikroskobu (SEM+EDS), X-ışını kırınım (XRD) teknikleri kullanılmıştır. XRD incelemelerinde TiAl ve TiAl3 intermetalik fazların bulunduğu belirlenmiştir. 530oC'de 1 saat sinterleme sonunda en yüksek sertlik değerinin Al-%8Ti içeren alaşımda olduğu belirlenmiştir. 550oC'de sentezleme süreleri dikkate alındığında en yüksek sertlik değeri 8 saat sentezlenen Al-%6Ti içeren numunelerde ölçülmüştür.

In this study, it is investigated the effect of amount Ti on wear behaviour of A356 Aluminium alloys. These study was carried out two stages. First stage, wear behaviours of added different amount of Ti (4wt.%, 6wt.%, 8wt.%) by mechanical alloying method were investigated on A 356 aluminium alloy. In experimental procedure, the powder of mixed by mechanical alloying method were shaped by cold press under 600 Mpa pressure. The shaped samples were sintered at 530 oC for 1 hour in atmosphere controlled furnace under argon and cooled in furnace. In second stage, Al-Ti alloy, which added 6wt.% Ti, were applied synthesis treatment at 550 oC for different time (1, 4, 8, 16 hour). Applied Sintering and synthesis treatment samples were worn. Wear experiments were tested on 1 ms-1 sliding speed at five different sliding distance (400 m, 800 m, 1200 m, 1600 m, 2000 m) under 30 N load. In this study, initially it is gained to determine the effect of on wear behaviour of TiAl3 intermetalic phase, which depend on amount of Ti desired to occur by synthesis. Optical microscope, scanning electron microscope, X-Ray diffraction techniques were used to caracterizate . TiAl, TiAl3 intermetalic phases have been identified on XRD sampels. The highest hardness value is measured on Al- 8% Ti at 530 oC for 1 hour after sintering. When the Synthesis time is considered, the highest hardness value is measured on Al-6% Ti which is 8 hours synthesized at 550 oC samples.