Al-Si alaþýmlarý, dökülebilirlik, düþük yoðunluk, yüksek tokluk ve korozyon dayanýmý özellikleri ile demir-dýþý döküm sektörünün önemli bir parçasýdýr. Al-Si döküm alaþýmlarýnda yüksek tokluk seviyesini arttýrmak amacýyla, Hall-Petch prensibine dayanarak taneler arasý yüzey sýnýr alanýný geniþletme prensibine tane inceltme adý verilmektedir. Katýlaþmayý tetikleyici uygun yüzeyler oluþturan kararlý veya yarý kararlý bileþikleri belirlenen kompozisyonlarda barýndýran; çubuk, toz ve külçe halinde hazýrlanan master alaþýmlar ile tane inceltmenin döküm parça üzerinde saðlanmasý amaçlanýr. Master alaþýmla Al matris içerisine alýnan katýlaþmayý tetikleyici partiküllerin metal tretmaný sýrasýndaki fiziksel daðýlým yoðunluðu, bileþiðin morfolojisi ve partikül boyutlarý, katýlaþma dinamiðini etkileyen unsurlardandýr. Literatürdeki çalýþmalara göre, master alaþýmlardan gelen bileþik daðýlýmýný homojen hale getirmesi ve partikülleri matris içerisinde kýrmasý sebebiyle ultrasonik karýþtýrma yöntemi, mekanik karýþtýrma yönteminden daha efektif görülmektedir. Bu çalýþmada, Al7Si0.3Mg (A356) alaþýmýnda yeni nesil tane inceltici olarak kullanýlan Al-Nb-B master alaþým eklentisinin dýþarýda (ex-situ,Al-xNb-yB) ve içeride (in-situ, Al-10Nb+Al4B) oluþturulmasýnýn mekanik ve mekanik+ultrasonik karýþtýrma ile gösterdiði etkileþim çekme testi sonuçlarý ve makroyapý görselleri ile incelenmiþtir. 2+2 adet 4kg’lýk potada hazýrlanan sývý komposizyonu sabit bir %að oranýnda in-sitü ve ex-sitü master alaþým içerecek þekilde hazýrlanmýþtýr. Ar gazý ile gaz giderme iþlemi sonrasýnda, ultrasonik in-sitü ve ex-sitü kompozisyonlar için birer adet potada Ti-6Al-4V sonotrode baþlýk ile ultrasonik karýþtýrma iþlemi yapýlmýþtýr (2.00kW, 20kHz, 120 saniye uygulama). Dökümlerdeki deðiþkenliðin minimize edilebilmesini saðlamak adýna, kalýp ve sývý metal sýcaklýðý K tipi termokupl ile her döküm öncesi kontrol edilmiþ olup sabit tutulmuþtur. Minitab 20 yazýlýmý üzerinde yapýlan analizler ile istatistiksel farklar ortaya koyulmuþtur. Yapýlan analizler sonrasýnda, ultrasonik karýþtýrmanýn in-sitü kompozisyondaki akma dayanýmýný 3 MPa; ex-situ alaþýmýn akma dayanýmýný 4,51 MPa arttýrdýðý istatistiksel olarak gözlemlenmiþtir. Kopma dayanýmý ve uzama verilerinde anlamlý bir fark gözlemlenmemiþtir.
Anahtar Kelimeler: A356 Alaþýmý, Ultrasonik karýþtýrma, Master Alaþým, Tane Ýnceltme
|
