İkiz merdane döküm yöntemiyle üretilen AA5XXX ve AA6XXX serisi alüminyum alaşımlarında segregasyonların karakterizasyonu
Segregation characterization in AA5XXX and AA6XXX series aluminum alloys produced by twin roll casting method
Yazar: ZEYNEP SİREL
Danışman: DOÇ. DR. METİN USTA
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Katılaşma = Solidification ; Katılaşma süresi = Solidification time

Özet:
Bu çalışmada ikiz merdane döküm yöntemiyle üretilen ve segregasyon oluşturmaya eğilimli AA5XXX ve AA6XXX serisi alüminyum alaşımlarında oluşan segregasyonlar karakterize edilmiştir. Bu alüminyum alaşımları, yapılarındaki alaşım elementleri nedeniyle katılaşma aralığı oldukça geniş olan alaşımlardır ve bu yüzden ikiz merdane döküm yöntemiyle üretilmeleri oldukça zordur. Segregasyonlar hem mekanik özellikleri hem de yüzey kalitesini olumsuz etkilemesi nedeniyle istenmeyen yapılardır. AA5754 ve AA6082 alaşımlarında görülen yüzey ve merkez hattı segregasyonları optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Bu sayede farklı alaşımlardaki farklı segregasyonlarda görülen parçacık şekillerinin nasıl oldukları görülmüş ve segregasyonların ulaştıkları derinlikler bulunmuştur. Yapıda bulunan segregasyonların kimyasal içerikleri ve fazları enerji dağılım spektroskopisi (EDS), elektron prob mikro analizörü (EPMA) ve X-ışınları difraktometresi (XRD) ile tespit edilmiştir. Yüzeyde bulunan segregasyon çeşidine göre elektrik iletkenlikleri arasında farklıklar gözlemlenmiştir. Yüzey segregasyonlarının hangi alaşım elementleri açısından daha zengin oldukları radyo frekanslı ısı boşaltma cihazı (RF GDOES) ile tespit edilmiştir. Ayrıca kral suyu ile yapılan çözündürme işlemlerinden sonra yüzeye yakın parçacıkların SEM ve EDS analizleri yapılmıştır. İkiz merdane döküm yöntemiyle üretilen alaşımların yüzey ve merkez hattındaki katılaşma hızlarının ne seviyede olduğunu bulabilmek için doğrudan çil (DC) dökümde görülen katılaşma hızına benzer katılaşma hızına sahip bir yöntem ile döküm yapılarak katılaşma hızları kıyaslanmıştır.

Abstract:
In this study the segregations which form in AA5XXX and AA6XXX series aluminum alloys produced by twin roll casting method and having a tendency to constiute segregations were characterized. These aluminum alloys have wide freezing range because of their alloying elements. Therefore, it is difficult for them to be produced by twin roll casting method. Segregations are not preferred constitutions because they have negative effects on both the mechanical properties and the surface quality. The surface and centerline segregations observed in AA5754 and AA6082 alloys were characterized with optical microscope and scanning electron microscope (SEM). In this way the shape of intermetallic particles seen in different segregations and the alloys were observed and the distance of segregations from surface to the inside were measured. The chemical compounds and phases of the segregations were investigated with energy dispersive spectroscopy (EDS), electron probe micro analyzer (EPMA) and X-ray diffractometer (XRD). It was found that there is a difference in the electrical conductivity depending on the segregation on the surface. Radio frequency glow discharge optical emission spectroscopy (RF GDOES) was used to find what alloying elements are richer in surface segregations. In addition, after dissolving the samples with the king solution, the intermetallic particles close to the surface were characterized with SEM and EDS. In order to find the solidification rate in the surface and center line of the alloys produced by twin roll casting, the casting which produces the solidification rate similar to one produced by direct chill (DC) casting was performed. Then, the solidification rates from two methods were compared.