Hot cracking susceptibility of twin roll cast Al-Mg alloys
İkiz merdane döküm teknolojisi ile üretilmiş Al-Mg alaşımlarının sıcak çatlak eğilimi
- Tez No: 255429
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPAY ANKARA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Kütük döküme kıyasla endüstriye düşük maliyetli levha sağlamak amacıyla ikiz merdane döküm teknolojisi önem kazanmaktadır. Çeşitli alüminyum levhalara olan taleble birlikte bunların kullanımı sırasında çıkabilecek sorunların çözümünü de zorunlu olmaktadır. Alüminyum alaşımlarının kaynağında başlıca sorun sıcak çatlaktır. Bu çalışmada amaçlanan ikiz merdane döküm teknolojisi ile üretilmiş aluminyum-magnesyum alaşımlarının (5754 ve 5049) sıcak çatlak eğilimlerindeki farklılığın nedenlerini anlamaktır. Kaynak değişkenlerinin, uygulanan gerinimlerin, farklı dolgu tellerinin ve orta segregasyonun sıcak çatlak eğilimine etkileri ?Varesraint Test? yönemi ile değerlendirilmiştir.Sıcak çatlak eğilimi her iki alaşımda da (5754 ve 5049) artan gerinim ile artış göstermiştir. Magnezyum oranı yüksek olan alaşımda çatlak eğiliminin daha yüksek olduğu görülmüştür. Termal analiz sonuçları da çatlak eğilimi ile katılaşma aralığının ilişkili olabileceğini göstermiştir. Çalışmanın sonuçları katılaşma aralığının ve uygulanan gerinimin katılaşma ve erime çatlaklarının büyüklüğünü etkilediğini doğrulamıştır. 5754(Al-3wt%Mg) alaşımında 5356 dolgu telinin ilavesi ile katılaşma çatlağı miktarında azalma görülmüştür. 5183 dolgu telinde ise katılaşma çatlağı eğilimi artmıştır. Katılaşma ve erime çatlaklarına ait kırılma yüzeyleri taramalı elektron mikroskobu ve beraberinde EDS analizi kullanılarak inceleniştir. 5754(Al-3wt%Mg) alaşımına ait erime çatlağına ait yüzeyde yüksek miktarda magnezyum ve silisyum olduğu görülmüştür. Orta segregasyonun etkisini görmek amacıyla 5754(Al-3wt%Mg) alaşımı için su verme testi tasarlanmıştır. 5754(Al-3wt%Mg) alaşımının erime sıcaklığının altında sıvı faz oluşmasına sebep olan ötektik reaksiyon olduğu görülmüştür. Varestraint Test'i sonrasında orta segregasyon bölgesinde içten çatlamalar olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre kaynaklı kullanım için 5754(Al-3wt%Mg) alaşımı ile kıyaslandığında 5049(Al-2wt%Mg) alaşımının seçilmesinin daha uygun olduğu görülmüştür. Düşük hat enerjisi ve yüksek magnezyum içeren dolgu tellerinin kullanılması da çatlak eğilimini azaltacaktır.
Özet (Çeviri)
To provide cost effective sheet aluminum to the industry, twin-roll casting (TRC) is becoming more important compared to DC casting. Demand for usage of different aluminum alloys in sheet form introduces some difficulties that should be considered during their applications. The main problem encountered during the welding of aluminum alloys is hot cracking. The aim of this study is to understand the difference in hot cracking susceptibility of two twin roll cast (TRC) aluminum-magnesium alloys (5754 and 5049 alloys) during welding. Varestraint test method was used to evaluate the effect of welding parameters, strain levels, filler alloys and mid-plane segregation on hot cracking susceptibilities.Hot cracking susceptibility of both 5049(Al-2wt%Mg) and 5754(Al-3wt%Mg) alloys increased with increasing strain level. Also, it was observed that hot cracking susceptibility was higher for the alloy having higher magnesium content. Thermal analysis results verified that hot cracking susceptibility indeed can be related to the solidification range. As is suggested in the solidification range approach, the results of the present study confirm that the extent of solidification and liquation cracking depend on the magnitude of solidification range and the strain imposed during welding. Hot cracking susceptibility of 5754(Al-3wt%Mg) alloy has shown slightly decreasing behavior with addition of 5356 filler alloy. On the other hand, addition of 5183 filler alloy has increased solidification cracking susceptibility of two base alloys. The fracture surfaces of liquation and solidification cracks were investigated by scanning electron microscope with EDS. Liquation crack surfaces of the 5754(Al-3wt%Mg) alloy were found to have high Mg and Si content. For the 5754(Al-3wt%Mg) alloy, a quench test was designed to observe the effect of mid-plane segregation zone. It was observed that there was a eutectic reaction resulting in formation of liquid phase below solidus temperature of 5754(Al-3wt%Mg) alloy. Moreover, internal cracks have formed at the mid-plane segregation zone after Varestraint test. Results show that 5049(Al-2wt%Mg) alloy should be chosen compared to 5754(Al-3wt%Mg) alloy for welding. Moreover, low line energy should be applied and filler alloys with high magnesium content should be used during welding to decrease hot cracking tendency of welds.
Benzer Tezler
- Determination of welding parameter dependent hot cracking susceptibility of 5086-H32 aluminium alloy with the use of MVT method
5086-H32 alüminyum alaşımında kaynaklama parametrelerine bağlı sıcak çatlama hassasiyetinin MVT metodu ile belirlenmesi
CANER BATIGÜN
Doktora
İngilizce
2005
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF.DR. ALPAY ANKARA
PROF.DR. BİLGEHAN ÖGEL
- Effect of welding parameters on the hot cracking behavior of 7039 aluminum-zinc alloy
7039 alüminyum-çinko alaşımında, kaynaklama işleminin sıcak çatlama davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
MERT AKKUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
DR. CANER BATIGÜN
PROF. DR. RIZA GÜRBÜZ
- Çeliklerin ısı iletim katsayısının belirlenmesi
Determination of the thermal condictivities of the steels
BUKET YARDIMCI
- Hot cracking in welding of aluminum and some of its alloys
Alüminyum ve bazı aluminyum alaşımlarının kaynağında sıcak çatlama
H.FİLİZ CAYMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPAY ANKARA
- Asfalt film kalınlığının bitümlü karışımların yaşlanmasına ve suya duyarlılığına etkisi
The effect of asphalt film thickness aging and moisture susceptibility of hot mix asphalt
BURAK ŞENGÖZ
Doktora
Türkçe
2003
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE AĞAR