6005 alüminyum alaşımlarında bulunan Mn ve Cr oranlarının rekristalize sınırlarına etkisi ve mekanik özelliklerin incelenmesi
The effect of Mn and Cr ratios in 6005 aluminum alloys on recrystallization limits and mechanical properties
Yazar: BARIŞ YAZICI
Danışman: DOÇ. DR. FARUK VAROL
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Mikroyapı = Microstructure ; Tane büyüklüğü = Grain growth ; Yeniden kristalleşme = Recrystallization

Özet:
Bugünün rekabetçi dünyasında ülkelerin sosyal yaşamları özellikle o ülkede yaşayan bireylerin iletişim ve ulaşımına bağlıdır. Otomotiv, havacılık, demir yolu sanayileri ağırlıklı olarak bu talepleri ve gereksinimleri karşılamak için güvenilir, hızlı, çevreye duyarlı ve güvenli tasarım çözümleri sağlamayı amaçlamaktadır. Alüminyum, hadde, ekstrüzyon ve döküm gibi çok yönlü imalat teknikleri kullanılarak üretilebilen ve yüksek dayanımından ötürü endüstride yapısal uygulamalarda tercih edilen bir malzemedir. Yapısal uygulamalarda tasarım kriterlerine uygun yüksek dayanımlı AlMgSi alaşımları ekstrüzyon yöntemi ile üretilmektedir. Yüksek dayanımlı alüminyum alaşımlarında magnezyum ve silisyum temel alaşım elementleridir. MgSi fazı oluşumu için Mg/Si oranı 1,73:1 olması gerekmektedir. Mangan, krom gibi diğer elementler tane büyümesini kontrol etmek ve yeniden kristalleşmeyi geciktirmek için kullanılmaktadır. Alüminyum ekstrüzyon prosesinde statik, dinamik ve geometrik yeniden kristalleşme mekanizması görülebilir. Yüzey yeniden kristalleşme tabaka yapısı (YKT), nihai ürünün yüzey kusurlarından biri olup, düşük işlenebilirlik, düşük mekanik özellik ve kötü yüzey görünümüne sebep olmaktadır. Bu çalışmada, 6005A alaşımlarında meydana gelen YKT oluşumunu geciktirici etki eden ana faktörlerin anlaşılması amaçlı farklı Mn ve Cr oranlarına sahip alaşım kompozisyonu incelenmiştir. Yeniden kristalleşmiş tabaka optik mikroskobu ile incelenmiş ve tabakanın derinlik mesafe ölçümü yapılmıştır. Kimyasal kompozisyonda yapılan değişiklikler ile YKT kalınlığında önemli ölçüde iyileşme görülmüştür.

Abstract:
In todays competetive world social and economic life of countries mainly depend on communication and transportation. Increasing demands and necessities on commute, travel and transporting manufactured goods from one place to another compel governments to make invesments on transportation sector. Automotive, aerospace, railway industries have been working on mainly providing reliable, faster, enviromental friendly, and safe design solutions to meet these demands and requirements. Aluminum one of the material which fullfill many of design criteria especially in the field of structural applications due to its high specific strength and being produced using versatile manufacturing techniques such as casting, rolling and extrusion. High strength AlMgSi alloys have been used in extrusion process for the production of structural applications. Mechanical properties and the surface quality of structural extruded aluminum products are vital for customers. Due to the nature of extrusion process- high strain and strain rates at elevated temperatures-there is always a risk of inhomogenous grain structure on the surface of extruded aluminum alloys. Understanding the response of high strength aluminum alloys under hot deformation governs the mechanical and surface properties of materials a results of changing microstructure. Microstructural developments in these alloys are affected by alloy composition, dynamic restoration and hardening mechnanisms. The main alloying elements in high strength alloys are Magnesium (Mg) and Silicon (Si). The strength in these alloys is a results of Mg2Si and the 1.73: 1 Mg/Si ratio is required for the formation of Mg2Si phase. Other elements such as Manganese (Mn) and Chromium (Cr) are used for retarding recrystallization to control grain growth. Several recyrstallization mechanism could be seen in aluminum extrusion namely, static, dynamic and geomeric recrystallization. Peripheral coarse grain growth (PCG) structure is one of surface imperfections that result in low machinability, mechanical properties and surface appearance. Peripheral coarse grain growth is generally observed in high-strength aluminum alloys. In this study, 6005A alloy composition have been investigated to understand the major factors effecting PCG structure in hard aluminum alloys for retarding PCG formation. The recrystallized layer thickness was examined using optical microscopy. Significant improvement on PCG has been obtained by changing alloy composition.