Titanyum ile alüminyum?magnezyum?silisyum alaşımlarının yapı kontrolü
The control of structure of aluminum-magnesium-silicon alloys by using titanium
Yazar: HAMİT HAKAN UĞURLU
Danışman: PROF. DR. M. NİYAZİ ERUSLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Alüminyum bazlı alaşımlar = Aluminum based alloys ; Tane inceltme = Grain refining

Özet:
Ana alaşım elementleri magnezyum ve silisyum olan AA6063 AlMgSi alaşımları, yaşlandırma ile geliştirilebilen mekanik özellikler, korozyona karşı mükemmel direnç ve iyi yüzey bitiş özellikleri gösterirler. Alüminyum endüstrisinde alüminyum alaşımlarının üretimi için ekonomik ve uygulaması kolay olan direk soğutmalı döküm tekniği tercih edilmektedir. AA 6063 alüminyum alaşımları genellikle mimari uygulamalarda kullanılırlar ve ekstrüzyonla şekillendirilirler.Bu tez çalışmasında, direk soğutmalı döküm yöntemi ile farklı miktarlarda titanyum içeren 178mm çapından ve 2m boyunda kütük şeklindeki AA 6063 AlMgSi alaşımları dökülmüştür ve homojenizasyon ısıl işlemine tabi tutulmuştur. Dökülen bu alaşımlar yarı mamul olduğu için, döküm ve homojenizasyon ısıl işlemi sonrası elde edilen yapı bir sonraki üretim prosesini doğrudan etkileyecektir. Bu nedenlerden ötürü, optik mikroskop, SEM çalışmaları, XRD analizleri, Brinell sertlik deneyleri ve ortalama tane boyutu tespiti ile yapılan deneysel çalışmalarda titanyumun tane inceltme üzerine ve mekanik özellikler üzerine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca AA 6063 AlMgSi alaşımının mikroyapısında homojenizasyon ısıl işleme bağlı olarak meydana gelen mikroyapısal değişiklikler gösterilmiştir. Artan titanyum miktarı ile daha ince taneli bir yapı görülmüştür ve alaşımın sertlik değerinde bir artış saptanmıştır. Tane inceltme işlemi görmemiş alaşımda sertlik değeri 44 HBN ve ortalama tane boyutu 416 ?m olarak tespit edilirken en yüksek sertlik değeri titanyum miktarı %0,0161 olan ve ortalama tane boyutu 174 ?m olan numunede tespit edilmiştir. Bununla birlikte homojenizasyon sonrası daha homojen bir yapı ve teknolojik öneme sahip ß-AlFeSi??-AlFeSi faz dönüşümleri tespit edilmiştir.

Abstract:
AA6063 AlMgSi alloys, which magnesium and silicon are main alloying elements in, shows increased mechanical properties through aging heat treatment, excellent corosion resistance and good surface finish properties. Direct chill casting is prefered in aluminun industry, since it is easy to apply and economic. AA6063 aluminum alloys are widely used in architectural applications and formed by extrusion.In this study, AA 6063 AlMgSi alloys with different amount of titanium have been cast in the form of 178mm diameter and 2m long billets and homogenization heat treatment has been applied to them. The structure obtained after homogenisation treatment and cast influences directly subsequent production stage, as those casted alloys are semi-finished product. Therefore, the effect of titanium on grain refinement and alloy?s mechanical properties has been investigated in laboratory works via optical microscope, SEM works, XRD analysis, Brinell hardness experiments and measurement of average grain size. Moreover, microstructural changes have been detected, which result from homogenization heat treatment. A finer microstructure has been found with increasing titanium amount, and increased hardnees value of the alloy as well. The highest hardness value, 47 HB, has been obtained in the sample that has 0,0161% Ti and shows 174 ?m average grain size, while 44 HB value has been found in non-grain refined sample that reveals 416 ?m average grain size. Also, more homogeneous structure and ßAlFeSi??AlFeSi phase transformations having technological important have been obtained, after homogenisation.