Katılaşma sırasında uygulanan mekanik titreşimin A356 alüminyumun mikroyapı ve mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of mechanical vibration applied during solidification on the microstructure and mechanical properties of A356 aluminum
Yazar: TAHA SÜREYYA ÖZGÜ
Danışman: PROF. DR. RECEP ÇALIN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ NACİ ARDA TANIŞ
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Alüminyum = Aluminum

Özet:
Alüminyum alaşımlar, ağırlık ve mekanik özelliklerinden kaynaklı olarak savunma sanayi, otomotiv endüstrisi, tesisat ekipmanları, sağlık teknolojileri gibi birçok farklı uzmanlık alanında tercih edilmektedir. Sektörlerin hem teknolojik anlamda hem de büyüklük anlamda gelişmesi ile birlikte alüminyum ve alaşımlarına talep artmaktadır. Alüminyum ürün üretiminde geleneksel bir metot olan döküm ile imalat, farklı geometrideki ürünlerin üretilmesinde kullanılmaktadır. Diğer tüm malzemelerde olduğu gibi alüminyum malzemeler için de kullanım isterlerine göre mekanik özelliklerinde iyileştirmeler gerekebilmektedir. Alüminyum malzemelerin mekanik özelliklerini iyileştirmek için kimyasal kompozisyonlarında yapılacak iyileştirmelerin yanı sıra üretim sırası ve sonrasında da bazı operasyonlar yapılabilmektedir.
 
Bu çalışmada, bir Al-Si alaşımı olan A356 alüminyum alaşıma katılaşma sırasında mekanik titreşim uygulanmıştır. Farklı titreşim seviyelerinde gerçekleştirilen katılaştırmanın yanı sıra titreşimsiz katılaştırmada gerçekleştirilmiştir. Üretim sonrasında, gözeneklilik testi, dentrit kolları arası mesafenin ölçümü için mikroyapı incelemesi, aşınma verilerinin elde edilebilmesi için aşınma testi, sertlik değerlerinin ölçümü için sertlik testi, aşınma katsayılarının tespiti için ise aşınma katsayısı hesabı gerçekleştirilmiş; SEM görüntülemesi ve EDS analizlerine de yer verilmiştir. İncelemeler sonucunda, gözeneklilik testi, aşınma dayanımı ve aşınma katsayısı hesabında titreşimin belli bir seviyeye kadar olumlu etkisi gözlemlenmiş; belli bir seviyeden sonra negatif durum gözlemlenmiştir. Dentrit kolları arası mesafe ise her titreşim seviyesinde azalmış; sertlik ise her titreşim seviyesinde artış göstermiştir.

Abstract:
Aluminum alloys are preferred in many different areas of expertise such as the defense industry, automotive industry, plumbing equipment and health technologies due to their weight and mechanical properties. As the sectors develop both technologically and in size, the demand for aluminum and its alloys increases. Manufacturing by casting, which is a traditional method in aluminum product production, is used to produce products of different geometries. As with all other materials, improvements in the mechanical properties of aluminum materials may be required depending on the usage requirements. In order to improve the mechanical properties of aluminum materials, in addition to improvements in their chemical composition, some operations can be performed during and after production.
 
In this study, mechanical vibration was applied to A356 aluminum alloy, an Al-Si alloy, during solidification. In addition to solidification at different vibration levels, vibration-free solidification was also carried out. After production, porosity test, microstructure examination to measure the distance between dendrite arms, wear test to obtain wear data, hardness test to measure hardness values, and wear coefficient calculation to determine wear coefficients were performed; SEM imaging and EDS analyzes are also included. As a result of the examinations, a positive effect of vibration was observed up to a certain level in porosity test, wear resistance and wear coefficient calculations; after a certain level, a negative situation was observed. The distance between dendrite arms decreased at each vibration level; The hardness increased at each vibration level.