ZAMAK-5 çinko-alüminyum alaşımının bileşim modifikasyonunun mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisinin belirlenmesi
Investigation of effect of compositional modification of zinc-aluminum alloy ZAMAK-5 on mechanical properties and microstructure
- Tez No: 450490
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN ERDEM ÇAMURLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, ticari adıyla ZAMAK 5 (% 3,5-4,3 Al, %0,75-1,25 Cu, %0,03-0,08 Mg, %95<Zn) olarak bilinen Zn-Al alaşımının spesifikasyonunda bulunan alaşım elementlerinin miktarları değiştirilmeden, atmosfere açık şartlarda (işletme koşullarında), spesifikasyonda bulunmayan elementlerin (Ti, Mn ve Cr) 450 oC veya 650 oC'de eklenmesi sonucunda bileşim modifikasyonu sağlanmıştır. Bu işlemin, dökümle üretilen numunelerin mikroyapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ağırlıkça % 0,057 ve % 0,126 Mn, % 0,035 ve % 0,053 Cr, %0,01, % 0,028 ve % 0,03 Ti olarak alaşım elementlerini içeren numuneler, kokil ve kum kalıplara sırasıyla 450 oC, 600 oC'de dökülmüştür. Numunelerin mikroyapıları optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ve EDX ile incelenmiştir. XRF ve ICP-OES yöntemleri ile alaşımların elemental analizleri yapılmıştır. Üç nokta eğme, basma deneyleri ve sertlik ölçümleri uygulanmıştır. Kum kalıba yapılan dökümlerde soğuma sırasında metal sıcaklığı kaydedilerek soğuma eğrileri belirlenmiştir. Yapılan elemental analizler sonucunda, eklenen alaşım elementlerinin alaşıma beklenenden düşük oranlarda katıldığı anlaşılmıştır. Mikroyapı incelemelerinden, eklenen miktardaki alaşım elementlerinin eta ve ötektik yapının boyutunu değiştirmediği görülmüştür. Cr ve Mn eklenmiş olan alaşımların mikroyapısında Cr ve Mn içeren intermetalik bileşik parçacıklarının bulunduğu görülmüştür. Kum kalıba yapılan dökümlerde soğuma hızının yavaş olması sebebiyle eta ve ötektik yapıların kokil kalıba kıyasla daha büyük olduğu gözlemlenmiştir. Kokil kalıba dökülen numunelerin sertlik değerleri 95-105 BSD aralığında iken, kum kalıba dökülen numunelerin sertlik değerleri 80 – 88 BSD aralığındadır. Mn ilaveli alaşımlar hariç alaşım elementi ilaveli olan tüm numunelerin sertlik değeri baz alaşımdan yüksek olmuştur. Kokil kalıba dökülen numunelerin eğme dayanımları 570 – 700 MPa aralığındadır. Alaşım elementlerinin, eğme dayanımını düşürdüğü, sadece Ti ilavesinin eğme dayanımını arttırdığı görülmüştür. Eklenen oranlarda alaşım elementlerinin ZAMAK 5 alaşımının sertlik değerinde artış sağladığı ancak dayanımda azlamaya yol açtığı belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effect of additional titanium, manganese and chromium has been investigated that has been separately added at 450 oC or 650 oC without changing orginal composition of base alloy, on the microstructure and mechanical properties of a Zn-Al alloy (% 3,5-4,3 Al, %0,75-1,25 Cu, %0,03-0,08 Mg, % 95< Zn) which is known commercially as ZAMAK5. Specimens that included additional alloying element (% 0,057 and % 0,126 Mn, % 0,035 and % 0,053 Cr, %0,01, % 0,028 and % 0,03 Ti) in weigth percentages were cast into permanent and sand moulds at 450 oC, 600 oC, respectively. Microstructure of the alloys were investigated with optical microscope, scanning electron microscope and EDX. Elemental analyses were conducted with X-ray fluorescence (XRF) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). Hardness, compression and three point bending tests were conducted. In the castings made into sand molds, metal temperature was recorded during cooling and cooling curves were determined. Acording to elemental analyses, it was observed that additional alloying elements did not combine with base alloy as much as expected. Microstructure investigations shows that additional alloying elements did not effect size of η and eutectic phases. Intermetallics that includes Cr and Mn were seen in alloys that have Cr and Mn content. Because of longer cooling time, bigger η and eutectic phases were seen in sand cast specimens when they compare to die cast specimens. While hardness results of sand cast specimens were between 80 – 88 HB, results of die cast specimens were between 95 – 105 HB. Except Mn added alloys, all alloys that were produced in this study have higher hardess value than base alloy. Die cast specimens' bending strength values are between 570 – 700 MPa. It was seen that only Ti added alloys' value of bending strenght is higher than base alloys', other alloying elements effect negative on bending strenght. It was determined that although additional alloying elements and their amounts that are used in this study effect hardness of base alloy positively, they cause negative effects on strenght
Benzer Tezler
- Çinko-alüminyum esaslı“zamak-5”alaşımının elektroliz yoluyla tek ve çok katlı kaplanmasında önemli parametrelerin incelenmesi
Investigation of important parameters in the mono andl multi layer eloctrolytic coating of based zinc-aluminum“zamak-5”alloy
RAMAZAN ÇITAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. RAFET ARIKAN
- Çinko-Alüminyum esaslı ZA-8 alaşımında alaşım elementlerinin mekanik özelliklere ve mikroyapıya etkisi
Başlık çevirisi yok
AHMET TÜRK
- Basınçlı döküm yöntemiyle üretilen Zn Al alaşımlarının mikroyapıları ile mekanik ve korozyon özelliklerine alaşım elementlerinin etkisi
Başlık çevirisi yok
ALİ UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Zn-Al esaslı alaşımlarının mikroyapı ve mekanik özelliklerine alaşım elementlerinin etkisi
Effect of alloying elements on the microstructure and mechanical properties of pressure die cast zinc-aluminium based alloy
ALİ UĞUR
Doktora
Türkçe
2009
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BAYDOĞAN
- Mikro ark oksidasyon işlemi uygulanmış ZA-8 alaşımının yüzey özelliklerinin incelenmesi
Investigation of surface properties of micro arc oxidized ZA-8 alloy
BERKAN ÇAMLIBEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN