Düşük magnezyumlu 5XXX serisi alaşımlarda manganın termomekanik proseslere ve nihai ürüne etkisi
Effect of mangane on thermomechanical processes and final product in low magnesium 5XXX series alloys
Yazar: EREN TORAMAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA AKÇİL
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Magnezyum alaşımları = Magnesium alloys ; Mikroyapı = Microstructure ; Termomekanik işlem = Thermomechanical treatment ; İkiz merdane döküm yöntemi = Twin roll casting method

Özet:
Temel alaşım elementi magnezyum olan 5XXX serisi alaşımlar mükemmel korozyon
dayanımı, tokluk, kaynaklanabilirlik ve orta seviye mukavemet değerlerine sahiptir. Bu özelliklerinden yola çıkılarak bina ve yapısal uygulamalarda, otomotiv uygulamalarında, kriyojenik ve deniz atmosferine maruz kalan uygulamalarda da kullanım alanı bulabilmektedir.Genellikle çekme mukavemetleri 125-350 MPa arasındadır. 5XXX serisi alaşımlar deformasyon ile sertleştirilebilirler ve genel olarak kaynaklanabilirlik özellikleri iyidir. 5052, 5086 ve 5083 alaşımları daha yüksek magnezyum içeriğinden dolayı yüksek mukavemet gerektiren yapısal uygulamalarda özellikle tercih edilen alaşımlardır. İkiz merdaneli döküm ile üretilen alüminyum rulolar, haddeleme ve ısıl işlem süreçlerinden geçirilerek yarı mamul hale getirilir. Bu yarı mamüller, ilgili kullanım alanlarına göre farklı proseslerden geçirilerek nihai ürün elde edilir. 
İkiz merdaneli döküm ile üretilen Alüminyum alaşımların şekillendirilebilirlik
özellikleri esaslı gerçekleştirilmiş olan bu çalışma da, alaşım elementlerinin etkileri  ve termo-mekanik prosesler incelenmiştir. Döküm ile birlikte oluşan mikro ve makro yapısal özellikleri ve daha sonra uygulanan tav ve haddeleme işlemleri, levhaların şekillendirilebilirliğine direk olarak etki etmektedir. 
Bu çalışmada, ikiz merdaneli döküm yöntemi ile üretilmiş 5XXX serisi ,Alüminyum levha numuneleri içerisinden farklı Mn oranlarına sahip 2 adet malzeme seçilmiştir. EN standartı referans alınarak alt ve üst limitlerde farklı Mangan oranlarının nihai malzemenin temel olarak şekillendirilebilirlik ve mukavemet özelliklerine etkisi alternatif proses çalışmaları ile incelenmiştir. Mangan etkisinin yanı sıra, her prosesin de nihai malzeme üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Seçilen, farklı alaşım içeriğine sahip 2 malzeme için de farklı sıcaklıklarda ısıl işlemler uygulanarak Mangan içeriğinin, şekillendirilebilirliğe etkisi incelenmiştir. 2 farklı alaşım içeriği için denemesi gerçekleştirilen farklı iki proses sonuçları mekanik ve mikro yapısal özellikler detayında incelenmiştir. Mikro yapısal incelemeler, farklı sıcaklıklarda uygulanan her ısıl işlem sonrası yapılmıştır.. Mikro yapı analizleri optik mikroskop kullanılarak tamamlanmıştır.Mekanik özellikler ise çekme testi sonuçları ile hem şekillendirilebilirlik hem de mukavemet içeriğiyle değerlendirilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Alüminyum, 5xxx serisi, alaşım, ikiz merdaneli döküm yöntemi, intermetalik, mikroyapı , termo-mekanik işlem

Abstract:
5XXX series alloys, the basic alloying element of which is magnesium, have excellent corrosion resistance, toughness, weldability and moderate strength values. Based on these properties, it can also be used in building and structural applications, automotive applications, cryogenic and marine applications. Generally, their tensile strength is between 125-350 MPa. 5XXX series alloys can be hardened by strain and generally have good weldability. 5052, 5086 and 5083 alloys are especially preferred alloys in structural applications requiring high strength due to their higher magnesium content. Aluminum coils produced by twin roll casting are made into semi-finished products by rolling and heat treatment processes. The final product is obtained by passing these semi-finished products through d	ifferent processes according to their respective areas of use.
In this study, which is based on the formability properties of aluminum alloys produced by twin roll casting, the effects of alloying elements and thermo-mechanical processes are investigated.
The micro and macro structural properties and the subsequent annealing and rolling processes directly affect the formability of the sheets.
In this study, 2 materials with different Mn ratios were selected among the 5XXX series aluminum plate samples produced by the twin roll casting method. The effect of different Manganese ratios in the lower and upper limits on the formability and strength properties of the final material was investigated by alternative process studies, with reference to the EN standard. In addition to the manganese effect, the effects of each process on the final material were investigated. The effect of manganese content on formability was investigated by applying heat treatments at different temperatures for 2 selected materials with different alloy content. The results of two different processes, which were tested for 2 different alloy contents, were examined in detail in terms of mechanical and microstructural properties. Microstructural examinations were made after each heat treatment applied at different temperatures. Microstructural analyzes were completed using an optical microscope. The mechanical properties were evaluated in terms of both formability and strength content with tensile test results.

Keywords: Aluminum, 5xxx series, alloy, twin roll casting method, intermetallic, microstructure, thermo-mechanical proces