Yarı-katı döküm ile üretilen ikincil alüminyum alaşımlarında farklı tane incelticilerin mikroyapısal ve mekanik özelliklere etkileri
Effects of different grain refiners on the microstructural and mechanical properties of secondary aluminum alloys produced by semi-solid casting
- Tez No: 1020907
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞÇE YAĞCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda özellikle artan sürdürülebilirlik gereksinimleri, enerji maliyetleri nedeniyle farklı endüstriyel alanlarda döküm yöntemiyle üretilmiş hafif bileşenlere yönelim daha stratejik bir konu haline gelmiştir. Bu nedenle alüminyum ve alaşımlarının kullanım oranları giderek artış göstermektedir. Özellikle geri dönüştürülebilir özelliklerinden ötürü de alüminyum alaşımları birçok endüstride tercih edilmektedir. Bu tez çalışmasında ikincil (geri dönüştürülmüş) alüminyum alaşımlarının hem geleneksel hem de yarı-katı döküm yöntemi ile üretilebilirliği değerlendirilmiştir. Yarı-katı döküm çalışmalarında titreşimli eğimli soğutma plakası kullanılmıştır. Öte yandan, alüminyum döküm uygulamalarında ticari olarak yaygın şekilde kullanılan AlTi5B1 tane inceltici ile yeni nesil olarak adlandırılan ve henüz ticari kullanımı bilimsel bilinmezliklerden ötürü yaygınlaşmamış AlLa3B1.5 master alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışma sonucunda, geleneksel döküm ile üretilen numunelerde dendritik, yarı katı döküm ile üretilen numunelerde ise küresele yakın morfolojide döküm yapısı elde edilmiştir. Tane incelticilerin etkilerini sayısallaştırmak adına yapılan mikroyapısal incelemelerde dendritik yapıda ikincil dendrit kolları arası mesafe (SDAS) değerleri, yarı-katı döküm ile üretilen numunelerde ise küresel çap ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar değerlendirildiğinde AlTi5B1+AlSr10 master alaşım ilaveleri yapılan numunelerde tane inceltme ve modifikasyon etkileri AlLa3B1.5 master alaşım ilavesi yapılan numunelere nazaran daha etkili olduğu görülmüştür. Öte yandan, Brinell sertlik testi sonuçları yarı-katı döküm yöntemi ile üretilen numunelerin geleneksel döküm numunelerine kıyasla daha yüksek sertlik değerleri sergilediğini göstermiştir. Referans alaşımında sertlik değeri 59,88 HB'den 62,15 HB'ye yükselerek yaklaşık oranında artış göstermiştir. Benzer şekilde AlTi5B1+AlSr10 ilaveli numunelerde sertlik değeri 68,05 HB'den 69,20 HB'ye, AlLa3B1. ilaveli numunelerde ise 62,25 HB'den 63,92 HB'ye yükselmiştir. Bu sonuçlar, yarı-katı döküm yönteminin daha ince ve küresel mikroyapı oluşturarak mekanik özellikleri iyileştirdiğini ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In recent years, increasing sustainability requirements and rising energy costs have made the use of lightweight components produced by casting processes a more strategic issue across various industrial sectors. Therefore, the utilization of aluminum and its alloys has been steadily increasing. Owing to their recyclability, aluminum alloys are widely preferred in many industries. In this thesis, the applicability of secondary (recycled) aluminum alloys to both conventional casting and semi-solid casting processes was evaluated. A vibrating cooling slope was employed in the semi-solid casting experiments. Furthermore, the effects of the commercially widespread AlTi5B1 grain refiner and the next-generation AlLa3B1.5 master alloy, whose commercial use has not yet become widespread due to scientific uncertainties, on the microstructural and mechanical properties were comparatively investigated. As a result of the study, a dendritic casting structure was obtained in the specimens produced by conventional casting, whereas a near-globular morphology was achieved in the specimens produced by semi-solid casting. In order to quantify the effects of the grain refiners, microstructural examinations were carried out by measuring the secondary dendrite arm spacing (SDAS) values in the dendritic structures and the globule diameters in the semi-solid cast specimens. The results indicated that the grain refinement and modification effects achieved by the addition of AlTi5B1+AlSr10 master alloys were more pronounced than those obtained with the addition of the AlLa3B1.5 master alloy. Moreover, Brinell hardness test results demonstrated that the specimens produced by the semi-solid casting route exhibited higher hardness values than those produced by conventional casting. In the reference alloy, the hardness value increased from 59.88 HB to 62.15 HB, corresponding to an increase of approximately. Similarly, the hardness value increased from 68.05 HB to 69.20 HB in the AlTi5B1+AlSr10-added specimens and from 62.25 HB to 63.92 HB in the AlLa3B1.5-added specimens. These results revealed that the semi-solid casting process improved the mechanical properties by producing a finer and more globular microstructure.
Benzer Tezler
- Eşit kanal açısal presleme (EKAP) ve yarı katı işlemle üretilen AA7075 alaşımının mikroyapı, sertlik ve yorulma davranışının incelenmesi
An investigation of microstructure, hardness and fatigue behaviour of AA7075 aluminum alloy produced by equal channel angular pressing (ECAP) and semi-solid processing
HASAN KAYA
Doktora
Türkçe
2013
Teknik EğitimKocaeli ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET UÇAR
- Yenilikçi yarıkatı döküm yöntemiyle üretilen alüminyum alaşımlarının tribolojik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of tribological behavior of aluminum alloys produced by innovative semi-solid casting
YILMAZ CAN TEZGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Investigation of the bonding mechanisms of aluminum chips during SPD- and FAST-based solid-state recycling processes
SPD ve FAST esaslı katı hal geri dönüşüm süreçleri sırasında alüminyum talaşların bağlanma mekanizmalarının incelenmesi
OĞUZ TAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiTürk-Alman ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ CAN KAYA
PROF. DR. FRANK WALTHER
- Investigation of the microstructural and mechanical properties of zk60/15% silicon carbide and 0.2 - 0.5% nano aluminum nitride reinforced composites
Zk60/%15 silisyum karbür ve %0.2 - 0.5 nano alüminyum nitrür takviyeli kompozitlerin mikroyapı ve mekanik özelliklerinin araştırılması
ABDULMUAEN M M SAGER
Doktora
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL ESEN
- Ekstrüzyon tipi dövme prosesi için farklı kalıp geometrisi uygulaması
Implementation of different mold geometry for the extrusion type forging process
İLHAN DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CENK MISIRLI