Eş kanallı açısal pres yöntemiyle üretilen Zr ve Sc ile modifiye edilmiş AA 6082 alüminyum alaşımının karakterizasyonu
Characterization of ultrafine grained AA 6082 aluminum alloys modified with Zr and Sc and processed by equal channel angular pressing
Yazar: EMRAH FAHRİ ÖZDOĞRU
Danışman: PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Eş Kanallı Açısal Ekstrüzyon/Pres-EKAE/P (Equal Channel Angular Extrusion/Pres) yöntemi ince taneli malzeme üretimi için geliştirilen yöntemlerden birisidir. Bu çalışmanın amacı, otomotiv ve genel mühendislik dallarında kullanılmak üzere geleneksel AA 6082 (T6 kondüsyonuna sahip) alaşımına alternatif olabilecek çok ince taneli AA6082 alüminyum malzemeler üretmektir. Bu amaç için ticari kompozisyona sahip AA 6082 alaşımı ve AA 6082-Zr-Sc alaşımları kullanılarak EKAP prosesi ile üretim yapılmıştır. Toplam 4 paso olarak gerçekleştirilen proseste 1. ve 4. pasolar ayrı ayrı incelenerek deformasyon gelişimi gözlemlenmiştir. Ayrıca 1. ve 4. paso sonrasında alaşıma farklı sıcaklık ve sürelerde yaşlandırma ısıl işlemleri yapılarak malzemedeki sertlik değişimi gözlemlenmiştir. Her iki alaşımında 4. paso sonrasında yaklaşık 130 HV sertlik değerine ulaşmıştır. EKAP sonrası yapılan yaşlandırma ısıl işlemleri neticesinde ise AA 6082 alaşımı 138 HV değerine ulaşırken, AA 6082-Zr-Sc alaşımı 140 HV değerine ulaşmıştır. Yaşlandırma ısıl işlemi sonrası yapılan sertlik ölçümlerini kullanarak yapılan aktivasyon enerjileri hesabında sertlik artışına neden olan fazın ß?? çökelti fazına ait olduğunu göstermiştir. Yapılan DSC çalışmasında deformasyona bağlı olarak çökelti oluşumunun hızlandığı ve daha düşük sıcaklıklarda başladığı görülmüştür. EKAP prosesinde en yüksek sertliğe, EKAP öncesi çözeltiye alma ısıl işlemi ve EKAP sonrası yaşlandırma ısıl işlemi kombinasyonu ile ulaşıldığı tespit edilmiştir.

Abstract:
Equal Channel Angular Extrusion/Pres (ECAE/P) is an method which is developed to produce ultrafile-grained materials. The aim of this study is to produce ultrafine-grained AA 6082 aluminum alloys that will be an alternative for the purpose of general application and automotive industry. In this study, due to its wide range of application, AA 6082 and AA 6082-Zr-Sc aluminum alloys used and ECAP was chosen as severe plastic deformation technique. of enhancing the strength of metallic alloys through (sub) grain refinement to the submicrometer level by introducing intensive plastic deformation into materials through repetitive pressing. Four repetitive pressing conducted on each sample. The first and the last stage of the process were investigated separately. In addition to the ECAP, the samples taken from the first and last stage were employed to the aging heat treatment and the hardness results were compared with the non-pressed AA 6082 materials with T6 condition. The hardness were reached to 130 HV after the ECAP for both investigated alloys. After the post-ECAP aging studies, while the hardness of AA 6082 aluminum alloys was reached to 138 HV, the hardness of AA 6082-Zr-Sc aluminum alloys was 140 HV. By using of the hardness results taken from the aging treatment, the activation energy calculated and the result showed that the phase which caused the hardness increasing was ß??.The ECAP studies in this thesis showed us that the most effective way to get highest hardness was pre-ECAP solid solution treatment combined with post-ECAP low temperature aging process.