You are here

SIMA prosesiyle üretilmiş ETİAL 180 alüminyum alaşımına eser miktarlarda magnezyum ve kalay ilavesinin etkilerinin incelenmesi

Journal Name:

Publication Year:

Abstract (2. Language): 
It has been recognized that semisolid processing (SSP) offers several advantages over casting, forging and powder metallurgy techniques. The key to the SSP of alloys lies in the unique microstructures of the feedstock materials in which the solid particles are spheroidal in shape as opposed to the typical dendritic microstructures of cast alloys. A non-dendritic structure behaves as a ‘thixotropic’ slurry. When they are sheared, they readily flow. SIMA process has advantages on other SSP process because it is simple process and it does not require complex equipments. In the SIMA method, the predeformed material is first heated to the semi-solid range. As it nears the solidus temperature, the grains recrystallize to form a fine grain structure. After the solidus temperature is passed, the grain boundaries melt to form the SSP microstructure. Al-Si alloys are widely used because of their excellent combination of properties, including good castability, corrosion and wear resisntance. Their solid mechanical and physical properties have been studied extensively. It is well-known that trace elements can change eutectic silicon morphology and refine primary silicon crystal, hence a number of properties like ultimate tensile strenght, ductility, wear resistance are improved obviously. A range of different intermetallic phases may form during solidification, depending on alloy composition and solidification condition. Relative volume fraction, chemical composition and morphology of structural constituents have significant influence on their useful properties. In this study, trace amounts of Mg and Sn elements were added to ETİAL180 alloy. The effects of trace elements on ETİAL 180 alloy were investigated. At the same time, the effect of the trace elements on SIMA process were evaluated. The samples were studied by means of metallographic examinations, the hardness tests were applied and the detailed examinations were done by XRD analyses. It was obtained that while Sn addition caused to slighltly decrease in materials hardness, Mg addition increased the hardness. It was observed that Sn addition didn’t produce new compounds or intermetallics, it was in solid solution of the aluminum. On the other hand, Mg addition into ETIAL 180 alloy produced the Mg2Si intermetallics. SIMA process resulted in changes from dendritic to globular structure. At the same time, it didn’t yield to any new compound or intermetallics. SSP generally improves mechanical properties due to loading during forming process. The loading causes to decrease of porosity and refine the grains. In this study, ETIAL 180 was investigated while it was cooled to room temperature from semi-solid range, however forming process wasn’t applied. Therefore, it wasn’t obtained expected mechanical results.
Abstract (Original Language): 
Yarı-katı halde işleme prosesleri döküm, dövme ve toz metalurjisi tekniklerinin avantajlarını bir araya toplayan bir teknik olarak tanımlanmaktadır. Bir alaşımın yarı-katı halde şekillendirilebilmesi için ince eşeksenli küresel tane yapısına sahip olması gerekmektedir. Eşeksenli mikroyapıya sahip alaşımlar tiksotropiktir yani yarı-katı halde dendritik mikroyapılı alaşımlara göre yüksek akışkanlık özelliğine sahiptir. SIMA prosesi basit ve komplike ekipmanlar gerektirmeyen bir yöntem olması dolayısıyla yarı-katı şekil verme prosesleri arasında önemli avantajlar sağlamaktadır. Alüminyum alaşımlarına eser miktarlarda ilave edilen çeşitli elementlerin alaşımın mekanik özelliklerine olumlu etkiler yaptığı bilinmektedir. Bu çalışmada basınçlı döküm alaşımı olan ETIAL 180’e eser miktarda Sn ve Mg ilave edilerek SIMA prosesi uygulanmıştır. Bu elementlerin döküm ETİAL 180’e etkileri incelenmiş, aynı zamanda SIMA prosesinin uygulanmasında bu elementlerin etkileri değerlendirilmiştir. Elde edilen numuneler metalografik olarak incelenmiş, sertlik testleri yapılmış ve XRD yöntemiyle detaylı olarak analiz edilmiştir. Sn ilavesinin sertlikte hafif düşüşe neden olduğu ancak Mg ilavesinin sertlikte artışa neden olduğu tespit edilmiştir. Sn ilavesi herhangi bir bileşik oluşuma yol açmayıp katı çözeltide bulunurken, Mg ilavesinin Mg2Si bileşiklerine yol açtığı belirlenmiştir. SIMA prosesi uygulanmış numunelerde dendiritik yapıların küresel tanelere dönüştüğü ve SIMA prosesi uygulamanın yeni bir bileşik oluşumuna yol açmadığı gözlenmiştir. Yarı-katı halde şekillendirme sırasında uygulanan kuvvetin poroziteyi azaltmak, tane inceltmek gibi nedenlerle mekanik özelliklerde iyileşme sağladığı kabul edilir. Bu çalışmada SIMA prosesi sırasında malzeme yarı-katı aralıkta iken soğutularak iç yapısı incelenmiş ancak şekillendirme yapılmamıştır. Bu nedenle beklenen mekanik iyileşmeye ulaşılamamıştır.
83-90

REFERENCES

References: 

Alipour M., Motlagh M.N., Mirjavadi S., 2012
Effect of the strain-induced melt activation
(SIMA) process on the tensile properties of a new
developed super high strength aluminum alloy
modified by Al-5Ti-1B grain refiner, Materials
Characterization, accepted manuscript.
Başaranel M,. Saklakoğlu N,. 2012. Eser miktarda
Mg ve Sn ilavesinin etial 180 alüminyum
alaşımına etkilerinin incelenmesi, CBÜ Fen
Bilimleri Enstitüsü Dergisi, : 2-4
Biroş, Y., Kubilay, C., Altıntaş, S., Önsel, M.,
Bozkurt, U., (2005). Alüminyum Alasımlarında
SIMA Prosesiyle Tiksotropik Yapı Elde
Edilmesi, 12. Kongre Bildirileri, OK-020.
Esmaeili S. ve Lioyd D.J., 2005. Modeling of
precipitation hardening in pre-aged AlMgSi(Cu)
alloys, Acta Materialia, 53, 20, :5257-5271
Gençalp S., Aksoy U., Ersenbil E., 2011 A360
alüminyum alaşımına Mg ilavesinin malzeme
yapısındaki sertlik dağılımına etkisinin
incelenmesi, Dicle Üniversitesi Mühendislik
Fakültesi Mühendislik Dergisi, : 2-4
Jiang, H,. Li M,. (2005). Microscopic observation of
cold-deformed Al–4Cu–Mg alloy samples after
semi-solid heat treatments, Materials
Characterization 54 :451–457
Motegi, T., Ogawa, N., Kondo, K., Liu, C., and
Aoyama, S., (1998). Continous casting of
semisolid Al-Si-Mg alloy, T.Sato, Proceedings of
the ICAA-6, Toyohashi, :297-326
Parshizfard E., Shabestari S.G., 2011. An
investigation on the microstructural evolution and
mechanical properties of A380 aluminum alloy
during SIMA process, Journal of Alloys and
Compounds 509 9654– 9658
Saklakoğlu, N., Saklakoğlu, E., Tanoğlu, M., Oztaş,
O., Çubukçuoğlu, O,. (2004). Mechanical
properties and microstructural evaluation of
AA5013 aluminum alloy treated in the semi-solid
state by SIMA process, Journal of Materials
Processing Technology, Volume 148, Issue 1,
:103-107
Sirong, Y,. Dongcheng, L,. Kim, N,. 2006.
Microstructure evolution of SIMA processed
Al2024 Materials Science and Engineering: A,
Volume 420, Issues 1-2, : 165-170
Sun Y. ve Ahlatci H., 2011. Mechanical and wear
behaviors of Al-12Si-XMg composites reinforced
with in situ Mg2Si particles, Materals and
Design, 32, 5, :2983-2987.
Turker A., Saklakoğlu N., 2012. The influence of
Ag content on the microstructure and
intermetallic phases of AlSi12 alloy International
Journal of Cast Metals Research, Accepted,.
Xian-Jin N., Jin-Hong K., Hyung-Jun K., Changhee
L.,2009. Characteristics and heat treatment of
cold-sprayed Al–Sn binary alloy coatings,
Applied Surface Science,Volume 255, Issue 7,
Pages 3933–3939
Chen S., Li L., Chen Y., Huang J., 2011. Joining
mechanism of Ti/Al dissimilar alloys during laser
welding-brazing process, Journal of Alloys and
Compounds,Volume 509, Issue 3, 21 January
2011, Pages 891–898

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com