Al-Cu ve Al-Zn alaşımlarında soğuma hızının mikroyapısal özelliklerı ve korozyon davranışı üzerındeki etkisi
The effect of cooling rate on microstructural properties and corrosion behavior in Al-Cu ve Al-Zn alloys
Yazar: SİNAN YILMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. NAZIM KUNDURACI ; PROF. DR. SÜLEYMAN CAN KURNAZ
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Korozyon = Corrosion ; Mikroyapı = Microstructure ; Sertlik ölçme = Hardness measurement

Özet:
Bu çalışmada saf alüminyuma (Etial A7) içerisine ağırlıkça yüzde 2,5, yüzde 5 ve yüzde 7,5 
oranında bakır ve çinko ilave edilerek literatürde kama kalıbı olarak bilinen farklı kesit 
kalınlıklarına sahip çelik kalıcı bir kalıba dökülmüştür. Döküm sonrası elde edilen kama
şeklindeki parçanın 15 mm ve 25 mm kesitlerinden çıkarılan numuneler sırasıyla optik 
mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılım spektrumu (EDS) 
kullanılarak karakterize edilmiştir. Ayrıca numunelerin Vickers sertlik değerleri ölçülmüş ve
0.5M NaCl çözeltisi içerisinde potansiyodinamik polarizasyon testi gerçekleştirilmiştir.
Bulgular saf alüminyuma eklenen çinkonun tane sınırlarında çökeldiğini, bakırın ise tane 
sınırlarında intermatalik yapılarla ortaya çıktığını göstermektedir. Öte yandan saf alüminyumda 
artan çinko ve bakır ile bu tane sınır fazlarının arttığı, ancak farklı kesit kalınlıklarına sahip 
kama kalıbın ince kesitlerinde daha homojen ve rafine bir dağılım gözlendiği belirlendi. Sertlik 
testi sonuçlarına göre numune kesit kalınlığının daralması yani soğuma hızının artması ile sertlik değerlerinin ortalama %10 arttığı gözlemlenmiştir. Potansiyodinamik polarizasyon testi 
sonuçlarına göre saf alüminyumun potansiyel değeri en yüksek, yani en soy ve akım yoğunluğu 
en düşük numune olduğu gözlemlendi. Saf alüminyuma çinko ve bakır ilavesi ile alaşımın 
korozyon direncinde azalma olurken, bakır ilaveli numunede bu durumun daha yüksek olduğu 
tespit edilmiştir. Ancak farklı kesitlerden alınan numuneler arasında ince kesitlerden alınan 
numunelerin korozyon direncinin kalın kesitlerden alınan numunelere göre daha iyi olduğu 
anlaşılmaktadır. Ayrıca Aşınma testinden elde edilen bulgular sonucuyla numunelerde herhangi 
bir farklılık tespit edilmemiştir.

Abstract:
In this study, 2.5%, 5% and 7.5% by weight percent copper and zinc were added to pure 
aluminum (Etial A7) and poured into a steel permanent mold with different cross-section 
thicknesses, known as wedge mold in the literature. The samples extracted from the 15 and 25 
mm cross-sectional of the wedge-shaped piece obtained after casting were characterized by 
using optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), energy dispersive 
spectrum (EDS), respectively. In addition, Vickers hardness values of the samples were 
measured. Also potentiodynamic polarization test was carried out in 0.5M NaCl solution. The 
findings show that zinc added to pure aluminum precipitates at the grain boundaries, while 
copper appears with intermatalic structures at the grain boundaries. On the other hand, it was 
determined that these grain boundary phases increased with increasing zinc and copper in pure 
aluminum, but a more homogeneous and refined distribution was observed in the thin sections 
of wedge mold with different section thicknesses. According to the hardness test results, it was observed that the Vickers hardness values increased by 10% on average with the narrowing of
the section thickness, that is, the increase in the cooling rate. According to the potentiodynamic 
polarization test results, it was observed that pure aluminum was the sample with the highest 
potential value, that is, the most noble and the lowest current density. While there was a decrease 
in the corrosion resistance of the alloy with zinc and copper added to pure aluminum, it was 
determined that this situation was higher in the copper added sample. However, among the 
samples taken from different sections, it is understood that the corrosion resistance of the samples 
taken from the thin sections are better than the samples taken from the thick sections. This is 
thought to be due to the fact that the secondary phases dispersed in the microstructures of the 
samples extracted from the thin sections are more homogeneous and refined. In addition, no 
difference was detected in the samples as a result of the findings obtained from the abrasion test.