Alüminyum Dökümde Kullanılan Alaşımların Mekanik Özellikleri

Alüminyum Dökümde kullanılan ana alaşım elementleri silisyum, bakır ve magnezyumdur. Alaşımlarda çoğunlukla bakır %5’e kadar çıkabilir. Silisyum % 4- 13 arasında değişir. Alüminyum alaşımlarında genel olarak bakır, magnezyum, silisyum, demir, mangan ve metal olmayan elementler bulunur.

Alüminyum dökümde silisyum, sıvı alüminyumun akıcılığını arttırır bu sayede ince parçaların dökümünü kolaylaştıır. Alaşımın çekmesini azaltır, kaynak yapabilme özelliğini arttırır. Alüminyum malzemenin belirli bir oranda sertleşmesine de etkisi vardır. Alüminyum alaşımın mukavemet değerlerini yükseltir. Ancak silisyumun alüminyum içinde parçalanması gerekir. Alaşım içinde silisyum iri taneli kalırsa tam tersine malzemenin mekanik özelliklerini düşürür. Yapıda iç gerilmeler oluşturur ve gevreklik verir.

Bakır alüminyuma sertlik, dayanım, işleme kolaylıkları gibi özellikler sağlar. Alüminyuma katılan bakır yüzde 12’ye kadar dayanımı arttır daha fazla bakır ilavesi malzemede gevrekliğe yol açar. Bakırın aynı zamanda yoğunluk ve mukavemet artışına da etkisi vardır.

Alüminyum dökümde magnezyum, alüminyum alaşımlarında ısıl işleme uygunluk sağlar. Eriyik malzemenin akıcılığını arttırır. Magnezyum ilavesi yapıda mukavemet artışına da sebep olur. Yapıda korozyon oluşmasını önler. Alüminyum dökümde magnezyum ilavesi yapılmış malzemenin korozyon dayanımı oldukça artar.

Alüminyum dökümde mangan, yapıda dökülebilirliği arttırmak amacı ile demir ile birlikte kullanılır Metaller arası bileşiklerin özelliklerini değiştirir, çekmeyi azaltır ve alaşımların dayanımını arttırır. Mangan yüksek sıcaklıklara dayanacak alüminyum alaşımlarında kullanılır.

Alüminyum dökümde demir, alüminyum alaşımlarında empürite olarak bulunup, miktarı farklılık gösterir. Demir bazı uygulamalarda mukavemeti, yüksek sıcaklıklarda sertliği artırma gibi Alüminyum alaşım özelliklerini iyileştirici özelliğe sahiptir. Ayrıca sürekli döküm kalıplarının sıcak çatlamaya olan direncini artırır. Bazen de çekilmeleri azaltmak için demir ilave edilir. Bununla beraber yüksek silisyumlu Alüminyum alaşımlarda demir miktarının fazla oluşu kaba kristalli ve gevrek bir yapıya neden olur.

Alüminyum dökümde nikel, alüminyum alaşımlarına yüksek olmayan yüzdelerde katıldığı takdirde tıpkı bakır gibi dayanım ve sertliği artırır. Alaşıma parlaklık ve yansıtıcılık vererek yüzey kalitesini yükseltir. Yüksek demir yüzdelerinin olumsuz etkilerini dengeler. Genellikle yüksek sıcaklıklarda, yüksek dayanım ve sertlik istenen alaşımlara katılır. Alüminyum alaşımlardaki nikel miktarı %0.5-3.0 arasında değişir.

Alüminyum alaşımlarında Titanyum, tane küçültücü bir etki gösterir.%0,05-0,2 sınırları arasında ilave edilirler. Basınçlı döküm alaşımlarına Titanyum ilavesi zararlıdır. Çünkü Titanyum ilavesi akışkanlığı azaltır, bu durum ise Alüminyum döküm sırasında zorluk çıkartır. Basınçlı dökümlerde soğuma çabuk olduğundan küçük taneler kendiliğinden oluşur. Titanyum çekme mukavemetiyle sünekliliği artırır, ısı iletkenliğini ise azaltır. Endüstride Titanyum, Bor ile beraber kullanılır.

Alüminyum dökümde Bor genellikle % 0.01 oranında kullanılır. Titanyumla beraber iyi bir tane küçültücüsüdür. Bor kullanılmadığı zaman titanyumun tane küçültme etkisi, tekrar ergitme esnasında azalır. Titanyum gibi bor da çekme mukavemetini ve sünekliliği artırır.

Özellikle kalay bizmut ile kullanıldığında alaşımın işlenebilme kabiliyetini artırır. Kalay ve bizmut % 0.5 den az miktarlarda ilave edilir. Alüminyuma göre daha katodik olduğundan alaşımının korozyon direncini düşürür. Alüminyum içerisindeki çözünürlüğü çok düşürür.

KAYNAKLAR
AA206 ALÜMİNYUM DÖKÜM ALAŞIMINDA EMPÜRİTE DEMİRİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ – İTÜ Yüksek Lisans Tezi Meltem AK
Alüminyum Döküm Teknolojisi – Şener MUTER

Etiketler : alüminyum, döküm teknikleri, alüminyum döküm alaşımlarının mekanik özellikleri, alüminyum döküm, alüminyum dökümde magnezyum, alüminyum dökümde demir, alüminyum dökümde nikel alüminyum alaşımları alüminyum dökümde bor alüminyum dökümde silisyum