6063 serisi alüminyum alaşımında alaşım ve flaks kombinasyonuna bağlı cüruf içeriğinin yapısal ve elementel analizi
Structural and elemental analysis of dross content due to combination of alloy and flux in 6063 series aluminum alloy
Yazar: METEHAN DİNÇER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK BİROL
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Cüruf = Slag ; Flaks = Flux

Özet:
Günümüzde flaks kullanımı döküm veriminin arttırılması, sıvı metalin temizlenmesi ve yanma dolayısıyla görülen kayıpların azaltılması amacıyla çok yaygındır. Ergimiş alüminyum içerisinde çözünmüş hidrojen, besleme sırasında içeri penetre olan oksitler gibi pek çok kirlilik barındırmaktadır. Döküm işlemi gerçekleştirilmeden önce sıvı metal içerisinde bulunan bu çeşitli inklüzyonların, oksit tabakasının ve cürufun banyodan uzaklaştırılması gerekmektedir. Metal içerisindeki bu inklüzyonlar gaz giderme, çeşitli tipleri ve uygulama yöntemleri ile flaks kullanımı veya filtrasyon yöntemleri ile giderilmeye çalışılır. Kullanılan flaksların sıvı alüminyumun rafinasyonu, refrakter duvarında zamanla kalınlaşan oksit tabakasının temizlenmesi, oksit oluşumunun azaltılması ve oluşan oksitten sıvı alüminyumun ayrılması, sıvı metal içerisindeki inklüzyonların aglomere edilerek yüzeye çıkarılması ve sıvı alüminyumdan uzaklaştırılması gibi pek çok farklı amaçlar ile kullanımı mevcuttur. Bu amaçlara göre kullanılan flaks içeriği ve flaksın sıvı alüminyuma uygulama yöntemi değişenlik göstermektedir. İçerik, uygulama yöntemi ve kullanım amacında görülen değişkenlikler gibi pek çok farklı parametre barındırması sebebiyle flaks kullanımı konusu hala tamamen doğru bir şekilde uygulanamamaktadır. 
Yapılan çalışmada alaşım kombinasyonu, flaks kombinasyonu ve flaksın uygulama yönteminin değişken parametreler olarak kullanıldığı seri döküm deneyleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylerde kriyolit oranının cüruf içerisindeki alüminyum ve alaşım elementi oranları üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Gerçekleştirilen deneylerdeki döküm numuneleri elementel analize tabi tutulmuş, cüruf numuneleri ise EDS elementel analizine tabi tutularak içerikleri incelenmiştir. Deneyler sonucunda uygulama yöntemi, flaks kombinasyonu ve alaşım içeriğinin cüruf zenginliğine direkt olarak etki ettiği görülmüştür.

Abstract:
Today, the use of flux is very common in order to increase the casting efficiency, clean the liquid metal and reduce the losses due to combustion. It contains many impurities such as hydrogen dissolved in molten aluminum and oxides penetrating during feeding. Before the casting process is carried out, these various inclusions, oxide layer and dross in the liquid metal must be removed from the bath. These inclusions in the metal are tried to be removed by degassing, various types and application methods, the use of flux or filtration methods. The fluxes used are used for many different purposes such as cleaning the liquid aluminum, cleaning the oxide layer that thickens over time on the refractory wall, reducing the oxide formation and separating the liquid aluminum from the formed oxide, bringing the inclusions in the liquid metal to the surface by agglomeration and removing them from the liquid aluminum. The flux content used for these purposes and the method of applying the flux to liquid aluminum vary. The issue of flux usage still cannot be applied completely because it contains many different parameters such as content, application method and variations in the purpose of use.
In the study, casting experiments were carried out in which alloy combination, flux combination and flux application method were used as variable parameters. In the experiments, the effect of cryolite ratio on aluminum and alloying element ratios in the dross was investigated. The casting samples in the experiments were subjected to elemental analysis, and the dross samples were subjected to EDS elemental analysis and their contents were examined. As a result of the experiments, it was seen that the application method, flux combination and alloy content directly affect the dross richness.