Kum döküm yöntemi ile üretilmiş Al-5Si-1Cu-Mg alaşımında T6 ısıl işlemin delinebilirlik özelliklerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of T6 heat treatment on drillability  properties of Al-5Si-1Cu-Mg alloy produced by sand casting method
Yazar: NURTEN SALİHOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ŞENOL BAYRAKTAR
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Al-5Si-1Cu-Mg alaşımı kum kalıba döküm yöntemi ile üretildi. Bu alaşımın dökülmüş ve T6 ısıl işlem görmüş durumdaki yapısal, mekanik ve delme işleminde işlenebilirlik özellikleri incelendi. Buna göre dökülmüş durumdaki alaşımın içyapısı, alüminyumca zengin α, ötektik Si, β-Al5FeSi, π-Fe (Al8Mg3FeSi6) fazlarından ve primer Si parçacıklarından oluştuğu gözlenmiştir. Isıl işlem ile içyapıdaki mevcut fazlar küresel bir yapı sergilerken yaşlandırma işlemi sonrasında içyapıdaki β fazının Ɵ (Al7FeCu2) fazına dönüştüğü tespit edilmiştir. Isıl işlem ile alaşımın sertlik, akma ve çekme mukavemeti sırasıyla %29,41, %28,57 ve %44,11 artarken kopma uzamasının %38,88 oranında azaldığı gözlenmiştir. Çekme testleri sonucunda kırılma yüzeyleri, ısıl işlem ile transgranüler gevrek kırılma karakteristiği sergilemiştir. Alaşımların delinmesi esnasında kesme hızının artması ile ilerleme kuvveti, yüzey pürüzlülüğü, moment ve yığıntı talaş oluşumu azalırken ilerlemenin artması ile arttığı tespit edilmiştir. Isıl işlem ile alaşımın işlenebilirlik özellikleri iyileştirilmiştir. Ayrıca, ısıl işlemli alaşımların işlenmiş yüzey altı mikro sertliklerinin dökülmüş durumdaki alaşımlara göre daha yüksek olduğu ve kesme hızının artması ile mikrosertlik değerlerinin arttığı gözlenmiştir.

Abstract:
In this study, Al-5Si-1Cu-Mg alloy was produced by the sand-casting method. The structural, mechanical, and machinability properties in the drilling of as-cast and T6 heat-treated alloys were investigated. Accordingly, the microstructure of the as-cast alloy was observed to consist of aluminum-rich α, eutectic Si, β-Al5FeSi, π-Fe (Al8Mg3FeSi6) phases, and primary Si particles. While the existing phases in the internal structure exhibited a spherical structure with the heat treatment, it was determined that the β phase in the internal structure turned into the Ɵ (Al7FeCu2) phase after the aging process. It was observed that the hardness, yield, and tensile strength of the alloy increased by 29.41%, 28.57%, and 44.11%, respectively, while the elongation to fracture decreased by 38.88% with heat treatment. As a result of the tensile tests, the fracture surfaces exhibited transgranular brittle fracture characteristics with heat treatment. It was determined that the thrust force, surface roughness, moment, and built-up edge formation decreased with the increase of cutting speed during the drilling of alloys, while it increased with the increase of feed rate. The machinability properties of the alloy were improved by heat treatment. In addition, it was observed that the machined sub-surface microhardness of the heat-treated alloys was higher than that of the as-cast alloys, and the microhardness values increased with the increase in cutting speed.