Geri Dön

AlSi12(Fe) yüksek basınçlı döküm alaşımında SR ilavelerinin alaşımın mikroyapısı ve mekanik özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi

Investigation of the effects of SR additions on microstructure and mechanical properties of alloy in AlSi12(Fe) high-pressure die casting alloy

PDF İndir

  1. Tez No: 685834
  2. Yazar: İREM SAPMAZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MUHAMMET ULUDAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Metallurgical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Basınçlı döküm, Basınçlı döküm yöntemi, Stronsiyum, Pressure die casting, Pressure die casting method, Strontium
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Alüminyum ve alaşımları, özellikle otomotiv sektörünün ağırlık azaltma ve mukavemetten ödün vermeyecek şekilde hedeflerini karşılayacak kritik uygulamalarında kullanımı günden güne yaygınlaşan mühendislik malzemelerinden birisi haline gelmiştir. Bu tez çalışmasında; yüksek basınçlı döküm yöntemi kullanılarak üretilen AlSi12(Fe) alaşımına Sr modifikasyonu yapılarak, Sr miktarının alaşımın mekanik ve mikroyapısal karakteristiği üzerine etkisi incelenmiştir. Döküm denemeleri ile birlikte enjeksiyon presinde kullanılan parametreler ile aynı olacak şekilde, MagmaSoft ve Click2Cast yazılımları ile kalıp dolum ve katılaşma analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu sayede sahada elde edilen veriler ile simülasyon programlarından elde edilen veriler doğrudan karşılaştırılabilmiştir. Çalışma kapsamında 0 ppm, 20 ppm, 40 ppm, 80 ppm ve 160 ppm olacak şekilde toplamda beş farklı Sr parametresi için beş ayrı döküm yapılmıştır. Döküm çalışmaları ile birlikte eş zamanlı olarak RPT numunelerinin elde edilmesi ve numunelerin karakterize edilmesiyle alaşımın artan Sr miktarına bağlı olarak metal kalitesi belirlenmiştir. Metal kalitesinin belirlenmesi için RPT numuneleri metalografik hazırlık işlemlerine tabi tutulmuştur. Hazırlanan numunelerin, bilgisayar ortamında yüzey analizleri gerçekleştirildikten sonra metal kalitesi belirlenmiştir. Yüzey analizi için kesim işlemi öncesinde RPT numuneleri, çentik darbe testi için numune hazırlık işlemi öncesinde lama çekme çubuğu ve çekme testi öncesi silindirik çekme çubuğu numuneleri için tahribatsız muayene yöntemlerinden biri olan X-Ray radyografi yöntemi kullanılarak numunelerin porozite incelemeleri gerçekleştirilmiştir. Mekanik karakterizasyon çalışmaları kapsamında; numunelerin sertlik ölçümleri, çentik darbe testleri ve silindirik çekme çubuğu için çekme testleri gerçekleştirilerek artan Sr miktarının, AlSi12(Fe) alaşımın mekanik özellikleri üzerine etkisi detaylı bir şekilde incelenmiştir. Artan Sr miktarına bağlı olarak silis morfolojisinde meydana gelecek değişiminin gözlemlenebilmesi için mikroyapısal analiz yapılmıştır. Artan Sr miktarına bağlı olarak mikroyapıda oluşan intermetalikler için SEM görüntülemesi gerçekleştirilerek ilgili fazlara noktasal, çizgisel ve alansal EDS analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen AlSi12(Fe) alaşımı özelinde artan Sr miktarına bağlı olarak alaşımın hem mikroyapısal hem de mekanik özelliklerinin olumlu yönde etkilendiği görülmüştür. Artan Sr miktarı ile birlikte AlSi12(Fe) alaşımının akma mukavemetinde, çekme mukavemetinde ve % uzama değerinde belirgin bir iyileşme tespit edilmiştir. Yapılan çentik darbe testinin sonuçlarına göre Sr miktarının artması ile alaşımın enerji sönümleme yeteneği iyileştirilmiştir. 160 ppm Sr kullanımı ile AlSi12(Fe) alaşımının süneklik özelliği belirgin bir şekilde geliştirildiği sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

Aluminium and its alloys have become one of the most widely used engineering materials due to meeting the weight reduction and higher strength targets of the automotive sector more particularly in critical applications. In this thesis; changes in microstructure and mechanical properties of AlSi12(Fe) high pressure die casting (HPDC) alloy based on Si modification via different amounts of Sr were investigated. Mould filling and solidification analyses of the AlSi12(Fe) HPDC alloy were carried out with the help of MagmaSoft and Click2Cast software. The simulation parameters and injection press parameters that were chosen used during casting were used the same to compare casted product versus simulation casting process results on the simulation programs. Since one of the main subjects of the study is to determine the effects of increased Sr amount on the mechanical properties of AlSi12(Fe) alloy. Therefore, five different castings were organized for five different Sr parameters as 0 ppm, 20 ppm, 40 ppm, 80 ppm, and 160 ppm respectively. The metal quality was determined depending on the increasing Sr content of the alloy by obtaining and characterizing the RPT samples simultaneously with the casting studies. In order to determine the metal quality, RPT samples were subjected to metallographic preparation processes. The metal quality was determined after the surface analyzes of RPT samples were carried out via SigmaScan. Porosity analyzes of the samples were carried out by using the X-Ray radiography method, which is one of the most well-known non-destructive testing methods, for the RPT samples before cutting for surface analysis, for the lama tensile bar before the sample preparation for the impact test, and for the cylindrical tensile bar samples before the tensile test. Within the scope of mechanical characterization studies; The hardness measurements of the samples, impact tests, and tensile tests for the cylindrical tensile bar were performed and the effect of the increased amount of Sr on the mechanical properties of the AlSi12(Fe) alloy was investigated in detail. In order to observe the change in Si morphology depending on the increasing amount of Sr, microstructure analyzes of the samples were carried out. SEM imaging was performed for the intermetallic formed in the microstructure due to the increasing amount of Sr, and point, linear, and areal EDS analyses were performed on the relevant phases. As a result, it was observed that both the microstructural and mechanical properties of the alloy were positively affected due to the increased amount of Sr in the AlSi12(Fe) alloy produced by the HPDC. A significant improvement in yield strength, tensile strength and % elongation value of AlSi12(Fe) alloy was determined with increasing Sr content. According to the results of the notch impact test, the energy absorption ability of the alloy was improved with the increase in the amount of Sr. It was concluded that the ductility of the AlSi12(Fe) alloy was significantly improved with the use of 160 ppm Sr.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    5321

    Al-Si12 alaşımının metalik sodyum ile modifikasyonu

    Modification of Al-Si12 alloy with metalic sodium

    KADİR KOCATEPE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metalurji Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. Ö. ERTUĞRUL ATASOY

  2. Tez No

    68556

    Microstructure and mechanical properties of squeeze cast intermetallic magnesium silicide dispursed aluminum-silicon-magnesium alloys

    Başlık çevirisi yok

    ÖNDER MUSTAFA SOYER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1997

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FİLİZ SARIOĞLU

  3. Tez No

    93382

    Risering of short freezing range aluminium alloys

    Dar katılaşma aralıklı aluminyum alaşımların besleyici tasarımı

    HALİM MEÇO

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2000

    Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM SELÇUK

  4. Tez No

    176804

    Dimethyl ether synthesis over novel mesoporous catalysts

    Mezogözenekli katalizörler üzerinde dimetil eter sentezi

    KENAN CEM TOKAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLŞEN DOĞU

    PROF. DR. TİMUR DOĞU

  5. Tez No

    202718

    Determination of the mechanical properties and fatigue crack propagation of the laser welded new generation aluminum alloys

    Lazer kaynaklı yeni nesil alüminyum alaşımlarının mekanik özelliklerinin ve yorulma mekanizmalarının belirlenmesi

    MURAT PAKDİL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2005

    Makine MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEÇİL ERİM

  6. Tez No

    244529

    Aşırı plastik deformasyonun saf titanyum ve Al-12Si alaşımının yapısal, mekanik ve aşınma özelliklerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of microstructural evolution, tensile properties and wear behavior of pure titanium and Al-12Si casting alloy processed by severe plastic deformation

    OKTAY KUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GENÇAĞA PÜRÇEK

Geri Dön