Al-Si-Mg alaşımlarına ilave edilen Cu ve Fe'in mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisi
The effect of Cu and Fe addition to Al-Si-Mg alloys on microstructure and mechanical properties
Yazar: SAMET BAYOĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. TANSEL TUNÇAY
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Al-Si-Mg alaşımlarına ilave edilen bakır (Cu) ve demirin (Fe), mikro yapı ve mekanik özellikleri 
üzerine etkisi incelenmiştir. Döküm metodu ile Al-Si-Mg alaşımları üretildi (% 0,1-0,2 ve 0,4 Cu ve % 0,3-0,6 ve 
1,2 Fe içeren) ve T6 ısıl işlemi uygulandı. Mikro yapı incelemelerinde, optik mikroskop, Tarama Elektron 
Mikroskobu (SEM) ve X-ışınımı kırınımı analizi (XRD) kullanıldı. İlaveten, yoğunluk ve mikro sertlik ölçümleri 
yapıldı. Mekanik özelliklerin incelenmesinde çekme ve aşınma testi uygulandı. Çekme testinde çekme hızı 1 mmdk-1 
kullanıldı. Aşınma testlerinde 1 ms-1 sabit hız altında 10-40 N yük altında, 500-2000 m. mesafelerinde 
uygulanmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, artan Fe miktarına bağlı olarak çekme mukavemetinin ve yüzde uzama 
miktarının azaldığı belirlenmiştir. Bunun sebebi, Fe miktarının artmasıyla yapıda oluşan Al-Si-Fe esaslı 
intermetaliklerin yapısının ve morfolojisinin değişimidir. Buna karşın Cu miktarının artmasıyla yapıda oluşan 
AlCu2 fazının artmasından dolayı, çekme mukavemetinin ve uzamanın artığı belirlenmiştir. Aşınma testi 
sonuçlarına göre, demir ilave edilen gruplarda 10 ve 20 N yük altında % 0,6 Fe alaşımında en düşük ağırlık kaybı 
ölçüldü. 40 N yük altında ise % 0,2 Fe alaşımında en düşük ağırlık kaybı ölçüldü. Cu ilavesi ile 10 ve 20 N yük 
altında en düşük ağırlık kaybı % 0,2 Cu alaşımında, 40 N yük altında ise en düşük ağırlık kaybı % 0,4 Cu 
alaşımında ölçülmüştür.

Abstract:
In this study, the effect of copper (Cu) and iron (Fe) added to Al-Si-Mg alloy on the microstructure and 
mechanical properties were investigated. Al-Si-Mg alloys (containing 0,1, 0,2 % and 0,4% Cu and 0,3, 0,6 and 1,2 
% Fe) were produced by casting method and subjected to a T6 heat treatment. The micro-structure analyses were 
performed by optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and X-Ray diffraction analysis (XRD). 
In addition, density and micro hardness measurements were made. Tensile tests and wear tests were carried out 
for investigation of the mechanical properties and wear behaviour.  In tensile tests, cross-head speed used was 
1 mmmin.-1. Wear tests were carried out at 1 ms-1 sliding speed under 10-40 N loads. The results showed that the 
tensile strength and the percent elongation were reduced, as the amount of Fe increased. This was explained by 
the change in the structure and morphology of Al-Si-Fe based intermetallics with increasing Fe amount. However, 
it was determined that tensile strength and elongation were increased due to formation of AlCu2 phases with 
increasing Cu amount. According to wear test results, the lowest weight loss were measured for the alloy 
containing 0,6 % Fe under 10 and 20 N loads. Under 40 N load, the lowest weight loss was measured for the alloy 
containing 0,2 % Fe. Under 10 and 20 N loads, the lowest weight loss was measured for the alloy containing 0,2 
Cu. However, Under 40 N, the lowest weight loss was measured for the alloy containing 0,4 % Cu.