DİFÜZÖRLÜ VE DİFÜZÖRSÜZ YOLLUK SİSTEMLERİNİN A356 ALAŞIMININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Bu çalışmada, A356 alüminyum döküm alaşımında eşit kesit alanına ve farklı kesit şekillerine sahip difüzörlü ve difüzörsüz yatay yolluk sistemlerinin, sıvı metal hareketine bağlı olarak mekanik özellikleri üzerine etkisi incelenmiştir. Çalışmanın amacı, yolluk sistemlerinin sebep olduğu inklüzyon, gaz veya çekme boşluğu gibi döküm hatalarını azaltmaktır. Bu yüzden yatay yolluklar, eşit kesit alanına ve farklı kesit şekline sahip (kare, dikdörtgen ve dairesel çıkışlı) difüzörler kullanılarak genişletilmiştir. Dökülen A356 alaşımı plakalardan hazırlanan numunelerden çekme testleri yapılarak, elde edilen sonuçlar Weibull istatistiksel analizi ile incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, tasarlanan difüzörlü yatay yolluklarda sıvı metalin hareketindeki türbülansın azaldığı en yüksek çekme değerleri ve Weibull modülünün kare kesitli difüzörlü yatay yolluk kullanılarak dökülen numunelerde olduğu görülmüştür. Kırık yüzey Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) incelemelerinde ise kırılmanın, intermetalik ikincil fazların (oksitlerin vb.) ve boşlukların bulunduğu bölgelerde gerçekleştiği gözlenmiştir.

THE EFFECT OF DIFFUSER AND NON-DIFFUSER RUNNER SYSTEMS ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF A356 ALLOY

In this study, runner systems which have equal cross-sectional area and different forms of cross-sectional diffuser and non-diffuser runner system s effects on mechanical properties of A356 aluminium alloy, depending on the movement of the liquid metal, were investigated. The aim of the study is to reduce casting defects due to inclusion caused by runner systems such as gas or shrinkage porosity. Therefore, the horizontal runners have been extended by using diffusers having cross-sectional area equivalent with a different cross-sectional shape (square, rectangular and circular outlet). Tensile test specimens were prepared from the plates of casting A356 alloy and tensile tests were performed. Obtained results were examined Weibull statistical analysis. As a result, one hand, it is observed that the turbulence effect on liquid metal has been decreased the highest tensile results and Weibull modulus has been appeared on the samples which have horizontal runners produced by using a square section diffuser in designed horizontal diffuser. On the other hand, according to Scanning Electron Microscope (SEM) analysis on fracture surfaces, fracture has been observed in the area of intermetallic secondary phases (oxides etc.) and in area with gas or shrinkage porosity.

___

  • 1. Miller W.S., Zhuang L., Bottema J., Wittebrood A.J., De Smet P., Haszler A., Vieregge A., “Recent Development in Aluminium Alloys for The Automotive Industry”, Materials Science and Engineering A, 280, 37–49, 2000.
  • 2. Edwards K.L.,”Strategic Substitution of New Materials for Old: Applications in Automotive Product Development”, Materials and Design, 25, 529-533, 2004.
  • 3. Campbell J., Casting, ButterworthHeinemann,Oxford, United Kingdom, 2003.
  • 4. Campbell J., Castings Practice The 10 Rules of Castings, Butterworth-Heinemann,Oxford, United Kingdom, 2004.
  • 5. Dai X., Yang X.,Campbell J., Wood J., “Effect of Runner System Design on The Mechanical Strength of Al-7Si-Mg Alloy Casting”, Materials Science Engineering A, 315-325, 2003.
  • 6. Reilly C.,Green N.R., Jolly M.R., “Surface Oxide Film Entrainment Mechanisms in Shape Casting Running System”, Metallurgical and Materials Transactions B, Volume 40B, 850-858, 2009.
  • 7. Mbuya T.O., Oduori M.F., Rading G.O., Wekesa M.S.,”Effect of Runner Design on Mechanical Properties of Permanent Mould Aluminium”, International Journal of Cast Metals Research, Volume 19, 2006.
  • 8. Mi J., Harding, R.A., Campbell, J.,”Effects of The Entrained Surface Film on The Reliability of Castings”, Metallurgical And Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science 35A, 9, 2893-2902., 2004.
  • 9. Hsu F.Y., Jolly M.R., Campbell J., “ A Multiplegate Runner System for Gravity Casting”, Journal of Materials Processing Technology, Volume 209, 17, 5736-5750, 2009.
  • 10. Pavlak L., “Effect of Filling Conditions on The Quality of Cast Aluminum Cylinder Heads”, Association of Metallurgical Engineers of Serbia,31-39, 2008.
  • 11. Sirrell B., Campbell J.,”Mechanism of Filtration in Reduction of Defects Due to Surface Turbulence During Mold Filling”, AFS, 645-654, 1997.
  • 12. Hsu F-Y., Lin H-J.,” Foam Filters Used in Gravity Casting”, Metallurgıcal and Materıals Transactıons B, Volume 42B, 1110-1117, 2011.
  • 13. Campbell J., “Entrainment Defects”, Materials Science and Technology, Volume 22, No 2, 127- 145, 2006.
  • 14. Dışpınar.D., Campbell J., “Critical Assesment of Reduced Pressure Test. Part1: Porosity Phenomena”, International Journal of Cast Metals Research,Volume 17., No.5.2004.
  • 15. Warmuzek M., “Metallographic Tecniques for Alüminum and Its Alloys”, ASM Handbook, Volume 9, 711-751, 2004.
  • 16. Ma Z., Samuel A.M., Samuel F.H., Doty H.W., Valtierra S., “A Study of Tensile Properties in Al–Si–Cu and Al–Si–Mg alloys: Effect of β-iron Intermetallics and Porosity”, Materials Science and Engineering A,490, 36-51, 2008.
  • 17. Weibull, W., “A Statistical Distribution Function of Wide Applicability”, Journal of Applied Mechanics, 18, 293-297, 1951.
  • 18. Hsu F-H., Lin H-J., “A Diffusing Runner for Gravity Casting”, Metallurgical and Materials Transactions B, Volume 40B, 833-842, 2009.
  • 19. Reıkher A., Barkhudarov M.R., Casting: An Analytical Approach, Springer-Verlag London Limited, 2007.
  • 20. Ruddle R.W.,M.A., F.I.M., The Running and Gating of Sand Castings, The Instıtue of Metals, 1956.
  • 21. Dutta B., Rettenmayr M., “Effect of cooling rate on the solidification behaviour of Al–Fe–Si alloys”, Materials Science and Engineering A283, 218–224, 2000.
  • 22. Wang Q. G., Davıdson C. J.,“Solidification and precipitation behaviour of Al-Si-Mg casting alloys”, Journal of Materials Science 36, 739- 750, 2001.
  • 23. Wang Q.G., Cáceres C.H.,”The fracture mode in Al–Si–Mg casting alloys”., Materials Science and Engineering A, Volume 241, 72-82,1998.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

ISI ÜRETEN İÇİ DOLU KOMPOZİT BİR SİLİNDİRDE MALZEME ÖZELLİKLERİNİN ELASTİK-PLASTİK DEFORMASYONA ETKİSİ

Ali ÖZTÜRK, Müfit GÜLGEÇ

Genişletilmiş Yumuşak Eğim Eşitlikleri İçin Sonlu Farklar Yaklaşımı

Asu İNAN, Lale BALAS

Eşzamanlı Dağıtımlı Ve Toplamalı Araç Rotalama Problemlerinin Çözümü İçin Bakteriyel Besin Arama Optimizasyonu Tabanlı Bir Algoritma

Seda HEZER, Yakup KARA

Çift Fazlı Çeliklerde Martenzit Morfolojisinin Statik Deformasyon Yaşlanma Davranışı Üzerine Etkisi

Mustafa TÜRKMEN, Süleyman GÜNDÜZ

Uzaktan Algılama Uydu Görüntüleme Sistemleri İçin Sinyal Gürültü Oranı Hesaplama Yöntemi

Mustafa TÜRKMENOĞLU, Orhan ŞENGÜL, Erdem DEMİRCİOĞLU

SULU ÇÖZELTİLERDEN KADMİYUM İYONLARININ DOLGULU YATAKLARDA AT KESTANESİ VE MEŞE PALAMUDU KULLANILARAK GİDERİLMESİ

Hasan KOÇYİĞİT, Atilla MURATHAN

DİFÜZÖRLÜ VE DİFÜZÖRSÜZ YOLLUK SİSTEMLERİNİN A356 ALAŞIMININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

Dursun ÖZYÜREK, Tansel TUNÇAY, Süleyman TEKELİ

AISI 316Ti PASLANMAZ ÇELİĞİN TORNALANMASINDA KESİCİ UÇ ETKİSİNİN TAGUCHI YÖNTEMİ İLE ANALİZİ

Yunus KAYIR, Sıddık ASLAN, Ahmet AYTÜRK

Sentez Gazı Elde Etmek İçin Kontrol Edilebilir Reaktör Parametrelerine Bağlı Geliştirilen İki Aşamalı Bir Su Gazı Yönlendirme Reaktörü Modeli

A.m. ÖZBAYOĞLU, C. KASNAKOĞLU, A. GÜNGÖR, A. BIYIKOĞLU, B.z. UYSAL

BİTÜMÜN ÖZELLİKLERİNİN ORGANİK ESASLI MAGNEZYUM KATKI MADDESİ İLE GELİŞTİRİLMESİ

Deniz ARSLAN, Meltem ÇUBUK, M. Kürşat ÇUBUK, Metin GÜRÜ