EN AC 42100 (Al-Si7Mg0.3) Alaşımının Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi

A - Kimyasal Kompozisyon Kontrolü Alaşımın kimyasal kompozisyonu, spektral analiz ile sürekli kontrol edilmelidir.
1. Silisyum (Si) Seviyesi: Alaşımın sertliğini kontrol etmek için Si oranının düşük tolerans seviyelerinde tutulması önemlidir. Si oranının yüksek olması sünekliliği azaltır.
2. Magnezyum (Mg) Seviyesi: %0.3 Mg içeriği idealdir. Mg oranının yüksek olması sertliği artırır, ancak uzama kapasitesini azaltır.
3. Demir (Fe) Oranı: Fe içeriğinin %0.1’in altında tutulması gereklidir. Yüksek Fe oranı, gevrek intermetalik fazların oluşmasına neden olur.

B - Mikroyapının İyileştirilmesi
1. Tane İnceltmesi: Titanyum-bor (Ti-B) veya Titanyum-karbon (Ti-C) gibi tane inceltici katkılar kullanılarak tanelerin küçüilmesi sağlanabilir. Bu ince taneli yapı, süneklik ve uzamayı artırır.
2. Stronsiyum (Sr) Modifikasyonu: Silisyum ötektik yapıyı ince ve küresel hale getirmek için %0.01-0.02 Sr eklenmelidir. Modifikasyon işlemi, uzama katsayısını artırmada en etkili yöntemlerden biridir.

C - Döküm Parametrelerinin Kontrolü
1. Soğuma Hızı Kontrolü: Yavaş soğuma, dendritik yapıyı iyileştirerek uzamayı artırır. Kum döküm gibi yöntemler ile soğuma hızı düşürülebilir.

D - Kalıp Tasarımı Yüksek gerilme yoğunlaşmasını önlemek için kalıp geometrisi optimize edilmelidir. Yuvarlatılmış köşeler ve dengeli yolluk sistemi kullanılmalıdır.

E - Porozitenin Azaltılması Gaz giderme işlemi uygulanarak sıvı metal temizlenmeli ve porozite oluşumu önlenmelidir. Porozite, süneklik ve uzama katsayısını düşürür.

F - Gaz Giderme İşlemi ve Döküm Teknikleri
1. Gaz Giderme: Hidrojen gibi gazların uzaklaştırılması için dökümden önce argon veya azot ile degazer işlemi yapılmalıdır.
2. Filtrasyon: Sıvı metal içindeki inklüyonları temizlemek için seramik veya bez fiber filtreler kullanılmalıdır.

G - Isıl İşlem Uygulamaları
T6 Isıl İşlemi: Uzama katsayısını artırmak için uygulanması gereken adımlar:
1. Çözümleme Tavlaması: 530°C’de 4-8 saat boyunca tavlama yapılarak alaşım homojenleştirilmelidir.
2. Su Verme: Tavlama sonrası alaşım hızlıca suya daldırılmalıdır.
3. Yaşlandırma: 150-180°C’de yaşlandırma işlemi yapılarak malzemenin sünekliği ve mukavemeti artırılmalıdır.
Isıl işlem sayesinde mikro çatlaklar azalır ve uzama katsayısı iyileştirilir.

H - Kalıp Malzemesi ve Döküm Yöntemi
1. Kum Döküm: Yavaş soğuma sağlayarak uzama katsayısını artırır.
2. Alçak Basınçlı Döküm (LPDC): Mikro yapıyı iyileştirerek mekanik özellikleri optimize eder.

I - Çekme Testleri Düzenli olarak çekme testleri yapılmalı ve elde edilen verilerle proses iyileştirilmeleri planlanmalıdır.

Kaynak : Şirvanlı Alüminyum A.Ş - Gebze
- Necati AYDIN - Ürün ve Proses Geliştirme Müdürü

Etiketler : alaşım, mikroyapı, uzama, mekanik özellikler