6xxx serisi alüminyum dövme alaşımlarının yaşlanma parametrelerinin korozyon davranışına etkisi
Effect of aging parameters of 6xxx series aluminium wrought alloys on corrosion behavior
Yazar: MURAT DOĞAN
Danışman: PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Ana elementler = Major elements ; Korozyon = Corrosion ; Parametreler = Parameters ; Yaşlanma = Aging

Özet:
Bu çalışmada endüstride yaygın olarak kullanılan 4 farklı 6xxx serisi alaşımın farklı yaşlandırma koşullarında göstermiş olduğu korozyon davranışlarının incelenmesine yönelik çalışmalar yapılmıştır. Dövme alaşımı olan 6xxx serisi alaşım ürünleri, bu proses için hammadde üretiminde yaygın olarak kullanılan doğrudan soğutmalı (direct-chill) döküm yöntemi ile elde edilmiştir. Bu serinin ana alaşım elementleri magnezyum ve silisyumdur. Farklı elementsel kompozisyon aralıklarına sahip olan 6061, 6082, 6063 ve 6005-A alaşımları bu araştırmada incelenmiştir. Çalışma kapsamında doğrudan soğutmalı döküm sonrası homojenizasyon işlemine tabi tutulan dövme hammaddesi malzemelere çökeltme sertleşmesi gerçekleştirilebilmesi için çözeltiye alma ısıl işlemi uygulanmıştır. 550 °C'de 2 saat boyunca çözeltiye alınmış numuneler 180 °C'de 4 saat, 8 saat ve 24 saat olmak üzere 3 farklı süre ve koşulda yaşlandırılmıştır. Oda sıcaklığında yaşlandırmaya bırakılan çözeltiye alınmış numune doğal olarak yaşlandırılmış koşulda incelenmiştir. Yaşlandırma koşullarının korozyona etkisini incelemek amacıyla numunelere oda sıcaklığında %3,5 NaCl çözeltisi içinde potansiyodinamik polarizasyon testi uygulanmıştır. Bu testler sonucunda elde edilen TAFEL eğrileri kullanılarak yaşlandırma koşullarının kantitatif olarak karşılaştırılabileceği korozyon potansiyeli (Ecorr) ve korozyon akımı (Icorr) değerleri hesaplanmıştır. Pik yaşlanmış koşulun karşılaştırılabilmesi için numunelerin sertlik değerleri Brinell sertlik yöntemiyle elde edilmiştir. Korozyon testleri sonrasında numunelerin göstermiş olduğu baskın korozyon modu ve şiddetinin incelenmesi amacıyla metalografik incelemeler görüntü analiz destekli optik mikroskopta gerçekleştirilmiştir. %3,5 NaCl çözeltisi içerisinde gerçekleştirilen kütle kaybı testlerinde en yüksek kütle kaybı 6005-A alaşımında elde edilmiştir. Kütle kaybı testlerinde en yüksek korozyon dayanımı ise 6082 alaşımının doğal yaşlandırılmış koşulunda elde edilmiştir. 6082 8 saat pik yaşlandırılmış numunesinin korozyon davranışı TAFEL eğrilerinden elde edilen sonuçlar ile diğer alaşımlar ve yaşlandırma koşulları ile kıyaslandığında korozyonun görece geç başladığı aynı zamanda düşük icorr değeri sayesinde korozyonun çok yavaş devam ettiği gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this study, studies were carried out to investigate the corrosion behavior of 4 different 6xxx series alloys, which are widely used in the industry, under different aging conditions. 6xxx series alloy products, which are wrought alloys, were obtained by the direct chill casting method, which is widely used in the production of semi product for this process. The main alloying elements of this series are magnesium and silicon. 6061, 6082, 6063 and 6005-A alloys with different elemental composition ranges were investigated in this research. Within the scope of the study, solution heat treatment is applied to the wrought semi products, which are subjected to homogenization after Direct Chill casting, in order to achieve precipitation hardening. The samples which is solution heat treated in 550 °C during 2h were aged at 180 °C for 3 different conditions as 4 hours, 8 hours and 24 hours. The solution heat treated sample, which was left to age at room temperature, was examined in the naturally aged condition. In order to investigation the effect of aging conditions to corrosion behaviour, the potentiodynamic polarization test was measured on the samples in 3.5% NaCl solution at room temperature. By using the TAFEL curves obtained as a result of these tests, the corrosion potential (Ecorr) and corrosion current (Icorr) values with which the aging conditions can be compared quantitatively were calculated. In order to compare the peak aged condition, the hardness values of the samples were obtained by Brinell hardness method. In order to examine the dominant corrosion mode and severity of the samples after the corrosion tests, metallographic examinations were carried out under an image analysis supported optical microscope. In the mass loss tests performed in 3.5% NaCl solution, the highest mass loss was obtained in 6005-A alloy. In the mass loss tests, the highest corrosion resistance was obtained in the naturally aged condition of 6082 alloy. Corrosion behavior of 6082 8 hours peak aged sample compared to the results obtained from TAFEL curves and other alloys and aging conditions, it was observed that the corrosion started relatively late and the corrosion continued very slowly thanks to the low icorr value.