Eğimli soğutucu ile dökümde titreşim etkisinin incelenmesi
Investigation of the vibration effect in cooling slope casting
Yazar: BAYRAM GÜNEŞ
Danışman: PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu çalışmada dökümler, alüminyum A356 alaşımı kullanılarak; 650, 500 ve 350 
mm uzunluğunda ve 50 mm çaplı eğimli bakır boru yardımıyla 60˚,45˚ ve 30˚ 
döküm açılarıyla, 635 °C, 645 °C ve 655 °C sıcaklıkta farklı seviyelerde titreşim 
altında çelik bir kalıba yapılmıştır. Mekanik titreşimin döküm sırasında hem bakır 
boruya hem de çelik kalıba etkimesi sağlanmıştır. Bu yarı-katı şekillendirmeye 
uygun hammadde üretim tekniği; likidüs eğrisine yakın bir düşük üst sıcaklıktan 
dökümün ardından ani bir şekilde katılaşma olarak özetlenebilir. Hızlı soğumayla 
birlikte düşük ısı girdisi çekirdeklenmeyi arttırıp dentritik büyümeyi baskılarken 
eğimli akıştaki sürüklenmenin neden olduğu kesme kuvveti büyümeye çalışan 
dentritlerin kırılmasını ve sonuçta küresel mikroyapı oluşmasını sağlar. Bu da ürünü 
farklı yarı-katı şekillendirme proseslerine uygun hale getirir. Bu teknikle üretilen 
silindirik parçalardan kesilen numuneler elektrik dirençli bir fırında 60 dakikada 
595 ˚C'ye çıkarılıp 50 dakika bu sıcaklıkta yeniden ısıtılmıştır. Yeniden ısıtılmış 
numuneler fırından çıkar çıkmaz su verilerek soğutulmuştur.  
Döküm hali ile yeniden ısıtma ardından deforme edilmeden suda soğutulan 
numunelerin mikroyapı ve sertlik özelliklerinin belirlenmesi için optik mikroskop 
incelemeleri ve Brinell sertlik ölçümleri gerçekleştirilmiştir. 
Yapılan çalışma sonucunda yeniden ısıtılmış numunelerin döküm numunelerden 
yüksek sertlik ve tane boyu değerlerine sahip olduğu gözlenmiştir.  
Titreşim etkisi ile yapılan dökümler titreşim etkisinin olmadığı döküm numuneler 
ile karşılaştırıldığında daha küçük tane boyu değerleri gözlenmiştir. Sertlik ve 
küresellik değerleri ise artış göstermiştir. Titreşim şiddetinin artması da 
numunelerin sertliğini ve küresellik değerlerini arttırırken tane boyunu 
küçültmüştür.  
Anahtar Kelimeler: Yarı-katı şekillendirme, eğimli soğutucu döküm, küresel 
mikroyapı, A356 alaşımı.

Abstract:
In this study, the castings were made using aluminum A356 alloy; with the help of 
350, 500 and 650 mm long and 50 mm diameter curved copper pipe, with a casting 
angles of 60˚,45˚ and 30˚, 635 °C, 645 °C and 655 °C temperature under different 
levels of vibration was made into a steel mold. It has been ensured that mechanical 
vibration affects both the copper pipe and the steel mold during casting. This raw 
material production technique suitable for semi-solid shaping can be summarized 
as sudden solidification after casting from a low upper temperature close to the 
liquidus curve. While low heat input combined with rapid cooling increases 
nucleation and suppresses dendritic growth, the shear force caused by the drag in 
inclined flow causes the dendrites trying to grow to break, resulting in the formation 
of a spherical microstructure. This makes the product suitable for different semi
solid forming processes. Samples cut from cylindrical parts produced with this 
technique were heated to 595 ˚C in an electric resistance oven in 60 minutes and 
reheated at this temperature for 50 minutes. Reheated samples were cooled by 
dropping them into water as soon as they came out of the oven. 
Optical microscope examinations and Brinell hardness measurements were 
performed to determine the microstructure and hardness properties of the samples 
that the casting state and were cooled in water without deforming after reheating. 
As a result of the study, it was observed that the reheated samples had higher 
hardness and grain size values than the cast samples. 
Smaller grain size values were observed in castings made with vibration effect 
compared to cast samples without vibration effect. Hardness and sphericity values 
increased. Increasing the vibration intensity increased the hardness and sphericity 
values of the samples and reduced the grain size. 
Keywords: Semi-solid forming, inclined coolant casting, spherical microstructure, 
A356 alloy.