Sertan NECİP, Yusuf ÇEVİRİR, Mehmet YILDIRIM

Isıl İşlem Süresinin Ötektik-Altı Al-Si Alaşımlarının Mekanik Özelliklerine Etkisi

% 7,29 Si oranına sahip Al-Si döküm alaşımının yapısal ve mekanik özelliklerine ısıl işlem süresinin etkisisistematik olarak incelenmiştir. Numunelere 200°C sıcaklıkta 1, 2, 4, 16 ve 64 saat ısıl işlemuygulanmıştır. Mikroyapı ve faz analizleri optik mikroskop ve X-ışınları kırınımı ile termal özellikleridiferansiyel taramalı kalorimetreile mekanik özellikleri ise çekme ve sertlik ölçümleri kullanılarakgerçekleştirilmiştir. Dökülmüş haldeki alaşımın mikroyapısı birincil kristalleşmiş Al dendritleri ve kaba Siötektiğinden meydana gelmektedir. Uygulanan ısıl işlemin mikroyapısal özelliklere çok önemli bir etkisiolmamasına rağmen çekme dayanımı, sertlik ve uzama gibi mekanik özellikler de ciddi değişimlere yolaçtığı gözlemlenmiştir. En yüksek uzama değeri ve en düşük çekme dayanımı ısıl işlem görmemiş dökümalaşımında gözlemlenmiştir. En düşük uzama değeri ve en yüksek çekme dayanımı ise 4 saat ısıl işlemgörmüş numunede gözlemlenmiştir. Dayanım ve sertlik 0-4 saat arası sürelerde artış gösterirken, 4-64saat arası sürelerde ise azalma eğilimindedir

Effect of Annealing Time on Mechanical Properties of Hypo-Eutectic Al- Si Alloys

The effect of annealing time on the structural and mechanical properties of cast Al-Si alloy having 7.29 % Si were systematically investigated. The samples were annealed at 200 ° C for 1, 2, 4, 16 and 64 hours. Microstructural examination and phase analysis were performed using optical microscope and X- ray diffraction, respectively. Thermal properties were investigated by differential scanning calorimetry. Besides, mechanical properties were characterized by tension and hardness tests. The microstructure of the as-cast alloy was composed of primary crystallized Al dendrites and coarse and faceted Si eutectic. Although the heat-treatment did not have a very significant effect on microstructural properties, the mechanical properties such as tensile strength, hardness and elongation significantly changed after heat-treatment.The highest elongation value and the lowest tensile strength were observed for the cast alloy. However, the lowest elongation value and the highest tensile strength were observed for the 4 hour heat treated sample. Strength and hardness has an increasing tendency between 0-4 hours and decreasing tendency during 4-64 hours.

PDF

___

Dahle A.K., Nogita K., Zindel J.W., McDonald S.D., Hogan L.M., 2001.EutecticNucleationandGrowth in Hypoeutectic Al-Si Alloys at Different Strontium Levels, Metallugical and Materials Transactions A, 32, 949-960.
Ejiofor J.U., Reddy R.G., 1997.Developments in the processing and properties of particulate Al–Si Alloy composites, JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials, 49, 31-37.
Gül F., 2014. AlSi10Mg Döküm Alaşımlarının Bazı Mekanik Özellikleri Üzerine İkincil Yaşlandırma İşleminin Etkisi, Suleyman Demirel University Journal of Natural and Applied Science, 18, 30-37.
Hegde S.,Prabhu K.N., 2008. Modification of eutectic silicon in Al–Si alloys, Journal of Materials Science,43, 3009-3027.
Ho C.R., Cantor R., 1995.Heterogeneousnucleation of solidification of Si in Al-Si and Al-Si-P alloys Acta Mettallurgica et Materilia,43, 3231-3246.
Jenkinson D.C.,Hogan L.M., 1975.Themodification of aluminium-silicon alloys with strontium, Journal of Crystal Growth, 28, 171-187.
Kalhapure M.G., Dighe M.P., 2015.Impact of Silicon Content on Mechanical Properties of Aluminum Alloys, International Journal of Science and Research, 4, 38-40.
Liao H.,Zhang M., Wu Q., Wang H., Sun G., 2007. Refinement of eutectic grains by combined addition of strontium and boron in near-eutectic Al–Si alloys. Scripta Materialia, 57, 1121–1124.
Liao H., Sun Y., Sun G., 2002. Correlation between mechanical properties and amount of dendritic a-Al phase in as-castnear-eutectic Al–11.6% Si alloys modified with strontium. Materials Science and Engineering, A335:62–66.
Lu S.Z., Hellawell A., 1995., Modification of Al-Si alloys: Microstructure, thermal analysis, and mechanisms, JOM Journal of theMinerals, Metals and Materials, 47, 38-40.
Lu S.Z., Hellawell A., 1987. The mechanism of silicon modification in aluminum-siliconalloys: Impurity induced twinning, Metallurgical Transactions A, 18A, 1721-1733.
McDonald S.,Nogita K., Dahle A.,2004. Eutectic nucleation in Al–Si alloys, Acta Materialia, 52, 4273– 4280.
Mohamed, A.M.A., Samuel, A.M. Samuel, F.H., Doty, H.W., 2009.Influence of additives on the micro structure and tensile properties of near-eutecticAl– 10.8%Si castalloy, Materials and Design, 30, 3943– 3957.
Murray J.L., McAlister A.J., 1984.The Al-Si (Aluminum- Silicon) system, Bulletin of AlloyPhaseDiagrams,5, 74-84.
Oğuz B., 1990., Alüminyum Alaşımları, Demir Dışı Metallerin Kaynağı, Oerlikon Yayınları,1-23.
Rana R. S.,Purohit R., Das S., 2012.Review on the Influence of Alloying elements on the Microstructure and Mechanical Properties of Aluminum Alloys, International Journal of Scientific and Research Publication, 2,1-7.
Shamuzzoha M.,Hogan L.M., Berry J.T., 1992., Growth Crystallography of Eutectic Phases in Unmodified Al- Si Casting Alloys, AFS Transactions, 69, 619-629.
Wagner R., Kampmann R., Voorhees P.W., 2001., Homogeneous Second Phase Precipitation, in Phase Transformations in Materials, Wiley-VCH, 309-407.
Zeren M.,, Karakulak E., 2008. Influence of Ti addition on the microstructure and hardness properties of near-eutectic Al–Si alloys. Journal of Alloys and Compounds, 450, 255–259.
http://www.yildiz.edu.tr/~akdogan/lessons/malzeme2 /Aluminyum_ve_Aluminyum_Alasimlari.pdf