Al-Mg alaşımlarının çoklu element (Sc-Ti) ilavesiyle termomekaniksel özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of the thermomechanical properties of Al-Mg alloys by the addition of multiple elements (Sc-Ti)
- Tez No: 982620
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA AKÇİL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde kullanılan alüminyum alaşımlarının geliştirilmesi, artan Ar-Ge ve Ür-Ge maliyetlerinden dolayı daha fazla önem kazanmıştı. Alüminyum alaşımları AA1XXX ile AA9XXX arasında ana alaşım elementine göre sınıflandırılmaktadır. Bu çalışmada AA5XXX serisi alüminyum alaşımının değişik oranlarda iki ayrı alaşım elementi ilave edilerek karakteristik özellikler araştırılmıştır. Şekillendirilebilme kabiliyeti yüksek olan AA5754 alüminyum alaşımının Ti ve Sc elementleri ile yapısal değişimleri incelenmiştir. Bunun sonucu olarak homojenizasyon işlemi uygulanmış; mekanik özellikleri, yüzey morfolojisindeki değişimler, korozyon direnci ve aşınma dayanımı davranışları belirlenmeye çalışılmıştır. Endüstriyel kullanımı yaygın olan AA5754 alüminyum – magnezyum alaşımının tekrar ergitme prosesinde ağırlıkça %0.3, %0.7 ve %1 Ti ve %0.4, %0.6 ve %1 Sc elementleri ile tekrar alaşımlandırılması işlemleri uygulanmıştır. Dökümü yapılan AA5754 – Ti alaşımına 450oC'de 6 saat ve AA5754 + Sc alaşımına da 290oC'de 72 saat homojenizasyon işlemleri uygulanmıştır. Numunelere sertlik, interferometre, korozyon (taneler arası korozyon) ve aşınma testleri uygulanmıştır. Tüm numunelerin makro ve mikroyapı analizleri, stereo mikroskobu, optik ışık mikroskobu, konfokal mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı X – ışını spektroskopisi (EDS), X – ışını kırınım yöntemi (XRD) ve X – ışını floresans spektrometresi (XRF) yöntemleri ile yapılmıştır. Üç farklı oranda Ti ve Sc elementleri ilavesi yapılarak mekanik, morfolojik ve değişimler incelenmiş; ayrıca homojenizasyon işleminin etkileri değerlendirilmiştir. AA5754 alüminyum alaşımının kullanım yerine bağlı olarak mekanik ve yüzey özelliklerinin Ti ve Sc elementlerinin hangi oranla tercih edilmesi gerektiği belirlenmeye çalışılmıştır. Korozyon testleri“ASTM G1 – 03 (2017): Standart Practice for Preparing, Cleaning and Evaluating Corrosion Test Specimens”ve“ASTM G5 – 14e1 (2015): Standard Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements”metotlarına göre taneler arası korozyon dayanımları analiz edilmiştir. Aşınma dayanımları içinde“ISO 21920 Standard for Roughness Measurement”metotlarına göre analizleri yapılmıştır. Çalışmalar sonrasında AA5754 alaşımının özelliklerinin iyileştirilmesinde Ti elementinin ağırlıkça %0.3, Sc elementinin de ağırlıkça %0.4 oranında kullanılması, korozyon ve aşınma dayanımında optimum değerler olduğu görülmüştür. Uygulanan homojenizasyon işlemleri tüm alaşımlarda olumlu etkisi olduğu bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Today, the development of alloys has come to the fore in the development of materials for specific applications, such as improved corrosion resistance or wear resistance. The increase in R&D costs accelerates the modification of existing alloys instead of developing new generation alloys, reducing costs and developing purpose-oriented materials. In this study, the modification of AA5754 aluminium alloy, which today has high formability, with Ti and Sc elements has been investigated. In this work, the remelting of industrially used AA5754 aluminium-magnesium alloy with 0.3%, 0.7% and 1% Ti and 0.4%, 0.6% and 1% Sc elements by weight was applied. The cast AA5754 - Ti alloy was homogenised at 450oC for 6 hours and the AA5754 + Sc alloy was homogenised at 290oC for 72 hours. After casting and homogenisation, hardness, interferometer, intergranular corrosion and wear tests were carried out to analyse the mechanical and surface properties. Macro- and microstructural analyses of all samples were carried out using stereomicroscopy, optical light microscopy, confocal microscopy, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence spectrometry. After the studies, the effects of Ti and Sc element ratios and homogenisation on the changes in mechanical and surface properties of AA5754 aluminium alloy were evaluated. The ratios at which Ti and Sc elements should be preferred as microalloying elements in accordance with the place of use of AA5754 aluminium alloy, especially in terms of mechanical and surface properties, were revealed. Corrosion and abrasion resistance have been considered in the evaluation of the results. Corrosion testing 'ASTM G1 - 03 (2017): Standard Practice for Preparing, Cleaning and Evaluating Corrosion Test Specimens' and 'ASTM G5 - 14e1 (2015): Standard Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarisation Measurements' and 'ASTM G5 - 14e1 (2015). Abrasion resistance was analysed according to 'ISO 21920 Standard for Roughness Measurement' and interpreted from COF data and stereo images. Corrosion and wear patterns of all samples were examined and effective parameters were analysed. The effect of the homogenisation process on the material is also highlighted. From the studies, it was observed that Ti element decreased the corrosion resistance of AA5754 alloy after the addition of 0.3 wt% and did not affect the wear resistance too much. It was also observed that the addition of more than 0.4 wt% of Sc element increased the corrosion and wear resistance the most, while the addition of 0.6 and 0.8 wt% of Sc elements can be ignored considering the cost of Sc element. The homogenisation processes used had a positive effect on all alloys.
Benzer Tezler
- Doğrusal katılaştırılmış alüminyum esaslı ötektik çoklu alaşımlarda yapı parametreleri, mekanik ve elektriksel özelliklerinin katılaştırma hızına bağlılığının incelenmesi
Investigation of affiliation of solidification parameters, the mechanical and electrical properties at directionally solidified multi eutectic component aluminium based alloys
YUSUF KAYGISIZ
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMETTİN MARAŞLI
- Laboratuvar ölçekli Mini Ark Ocağı tasarımı ve üretimin gerçekleştirilmesi ve demir-demir dışı metallerin dökülebilirliğinin incelenmesi
Design and manufacturing laboratory scale Mini Arc Furnaces and investigation of the casting of iron-non-ferrous metals
EMRAH GÖKDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN AHLATCI
- Mg-Al alaşımlarının mikroark oksidasyon işlemi
Microarc oxidation treatment of Mg-Al alloys
DENİZ ALEXANDER BECERİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZEL
- Al-Mg and Al-Mg-Zn alaşımlarının iki farklı elektrolit içerisinde mikro ark oksidasyon yöntemi ile kaplanması
Coating of Al-Mg and Al-Mg-Zn alloys in two different electrolytes by microarc oxidation method
GÜRKAN TARAKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEDİHA İPEK
PROF. DR. YÜCEL GENÇER
- Al-Si-Mg döküm alaşımlarının yapı incelemesi
Structural analysis of Al-Si-Mg casting alloys
ONUR GÜVEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİYAZİ ERUSLU