Çok yönlü dövme işleminin Al-9Si-0,6Mg-0,1Sr alaşımının yapı, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Effect of multi directional forging on microstructure, mechanical and tribological properties of Al-9Si-0,6Mg-0,1Sr alloy
Yazar: MUSTAFA ATMACA
Danışman: PROF. DR. YASİN ALEMDAĞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Sürtünme aşınması = Abrasive wear

Özet:
Bu çalışmada sıcak ardından da soğuk durumda uygulanan çok yönlü dövme işleminin Al-9Si-0,6Mg-0,1Sr alaşımının yapı, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisi incelendi. İlgili alaşım kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Çok yönlü dövme işleminden sonra alaşımın dendritik yapısının ortadan kalktığı, silisyum parçacıklarının yanı sıra sert fazların kırılarak yapı içerisine nispeten homojen bir biçimde dağıldığı gözlendi. Dövme çevrim sayısı arttıkça parçacıkların dağılımındaki homojenliğin arttığı görüldü. Çok yönlü dövülen alaşımın akma ve çekme dayanımı ile kopma uzaması değerlerinin arttığı, basma dayanımının ise azaldığı belirlendi. Alaşımın sertlik ve α-fazının mikrosertlik değerlerinin bir çevrim çok yönlü dövme işleminden sonra en yüksek değerine ulaştığı bu çevrim sayısından sonra azaldığı görüldü. Sıcak dövme işlemlerinin ardından uygulanan bir çevrim soğuk dövme işleminin alaşımın akma, çekme ve basma dayanımları ile sertliğini artırdığı, sünekliğini ise düşürdüğü belirlendi. Diğer taraftan dövme işleminden sonra alaşımın sürtünme katsayısının arttığı ve aşınma direncinin azaldığı gözlendi. Sıcak dövme işleminin ardından uygulanan soğuk dövme işleminin ise alaşımın aşınma kaybını nispeten artırdığı görüldü. Hem homojenize edilmiş hem de dövülmüş alaşımın kuru durumdaki aşınma mekanizmasının adezyon, delaminasyon ve abrezyondan oluştuğu ancak, adezyon ve delaminasyonun daha etkin olduğu gözlendi.

Abstract:
In this study, the effect of multidirectional forging applied in firstly hot and then cold conditions on microstructure, mechanical and tribological properties of the Al-9Si-0,6Mg-0,1Sr alloy was investigated. The alloy was synthesised by the permanent mould casting. It was seen that the dendritic structure of the alloy was eliminated, the hard phases as well as the silicon particles were broken and dispersed homogeneously in microstructure of the alloy with multidirectional forging. It was also seen that homogenous distribution of the hard particles increased with increasing forging cycle. The yield and tensile strength and elongation values of the alloy increased with forging cycle, while the compressive strength decreased. On the other hand, the hardness and microhardness of the alloy reached the highest value after one cycle of multidirectional forging and then decreased with repeating cycles. The cold forging subjected after hot forging resulted an increase in hardness, yield, tensile and compression strengths of the alloy, but it decreased alloy's ductility. The friction coefficient and wear loss of the alloy increased after forging. The cold forging relatively reduced the wear resistance of the hot forged alloy. Dry wear mechanism of the alloy in all states was observed to be adhesion, delamination and abrasion, but adhesion and delamination were more effective mechanisms.