6063 ve 6005 alüminyum alaşımları için farklı homojenizasyon parametrelerinin mikroyapı ve sertlik üzerine olan etkileri - Tok, Elif; Kahruman, Cem; Bursa Teknik Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı (Bursa, 2025)
Alüminyum alaşımları günümüzde çeşitli endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Sahip oldukları hafiflik, yüksek korozyon direnci, iyi mukavemet özellikleri ile otomotiv, inşaat, havacılık gibi sektörlerde kullanılan önemli bir malzeme grubudur. Alüminyum alaşımları, ekstrüzyon işlemi için oldukça uygun bir malzeme olup, bu yöntemdeki kullanımları endüstriyel üretimde önemli bir yer tutmaktadır. Ekstrüzyon prosesinde biyet adı verilen dairesel kesitli ham madde belli bir sıcaklığa ısıtılıp kalıp içerisinden geçirilerek istenilen geometrilerde profil üretimi gerçekleştirilir. Üretimde kullanılan hammaddenin kimyasal içeriği ve mikroyapı özellikleri üretilen profillerin mekanik özelliklerini ve yüzey kalitesini doğrudan etkilemektedir. Alüminyum biyetlerin dökümü gerçekleştirildikten sonra fazların morfolojilerini iyileştirmek, mikroyapıdaki dağılımı homojen hale getirmek amaçlarıyla ısıl işlem uygulanır. Homojenizasyon adı verilen bu ısıl işlem ısıtma, bekletme ve soğutma olmak üzere üç adımdan oluşmaktadır. Bu işlem sırasında seçilen parametreler final ürünün özelliklerinin yanında ekstrüzyon verimliliğini de etkilemektedir. Tez çalışmasında döküm sonrası ısıl işlem uygulanmamış halde alınan 6005 ve 6063 alüminyum alaşımlarına belirlenen farklı ısıtma hızları, sıcaklık, bekletme süresi ve soğutma hızı parametrelerinden oluşan farklı kombinasyonlarda ısıl işlem uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Bu uygulamalardan sonra numuneler üzerinde optik mikroskop ve SEM ile mikroyapı incelemeleri gerçekleştirilmiş, sertlik ölçümleri alınmış ve parametrelerin malzeme mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Sıcaklık ve bekletme sürelerinin mikroyapıdaki homojenizasyon dönüşüm oranı üzerinde doğrudan etkileri olduğu gözlemlenmiş, artan sıcaklık ve bekleme süresiyle beraber dönüşüm oranları da artmıştır. Döküm sonrası dönüşüm oranları 6005 alaşımı için %50, 6063 alaşımı için %60 seviyesindeyken uygulanan homojenizasyon işlemleriyle bu oranlar %80-90 seviyelerine kadar çıkmıştır. Homojenizasyon sonrası soğutma hızı Mg2Si fazlarının boyutları üzerinde etkilidir. Ekstrüzyonda yüksek mekanik özellik elde edilebilmesi için bu fazların homojenizasyon sonrası kabalaşmaması gerekmektedir. Uygulanan hızlı ve yavaş soğutma işlemleriyle bu fazların yapıda gösterdikleri çökelme davranışları incelenmiş, yavaş soğutma uygulamalarında Mg2Si fazlarının oldukça kabalaştıkları gözlemlenmiştir. Buna paralel olarak her iki alaşımın ölçülen sertlik değerlerinde sertlik değerlerinde de yaklaşık %50 oranında düşüş gözlemlenmiştir. Tez çalışmalarının bir sonraki adımında ekstrüzyonda üretim hızının arttırılması amacıyla uygulanabilecek olan heterojenizasyon adımının mikroyapı üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. İncelemelerde belirlenen parametrelerle uygulanan heterojenizasyon işlemi ile yapıda belli boyutlarda Mg2Si fazları çökeldiği ve bunun malzeme sertliğini düşürdüğü gözlemlenmiştir. çalışmaların son kısmında ekstrüzyon işleminde uygulanan biyet ısıtma adımının hammadde mikroyapısındaki etkileri görmek amacıyla ısıtma hızı, sıcaklık, üç farklı bekletme süresi ve soğutma hızı belirlenmiştir. Belirlenen bekletme süreleri üretimde meydana gelebilecek beklenmedik bir duruş anında oluşabilecek değişimleri görmek amacıyla seçilmiştir. Biyet ısıtma sıcaklıklarında 10 dakika üzerinde olabilecek bir bekleme süresinin mikroyapıda mukavemet fazlarının fazla sayıda çökelmesine sebep olabilir bu da final ürünün mekanik özelliklerini negatif yönde etkileyebileceği değerlendirilmiştir.
Tez (Yüksek Lisans) -Bursa Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü,2025
Kaynakça : 45-47 sayfa
Keywords: Alüminyum; Homojenizasyon