İkiz merdane ve direk soğutma döküm yöntemleri ile üretilmiş AA5754 alüminyum alaşımlarıının korozyon özelliklerinin incelenmesi
An investigation of corrosion behavior of aluminum alloy AA5754 cast with direct chill and twin-roll casting methods
Yazar: CAN AKYIL
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya = Chemistry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Alaşımlar = Alloys ; Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Korozyon = Corrosion

Özet:
Bu çalışmada döküm yöntemine bağlı olarak değişen iç yapının korozyon direncini nasıl etkilediği 5754 alaşımı için incelenmiştir. Ayrıca ısıl işlemin hem konvansiyonel hem de ikizmerdane döküm yöntemi ile üretilen alaşımlara olan etkisinin görülmesi için, 5754 H22 alaşımı 350º C'de 3 saat ve 450º C'de 4 saat tavlanarak piyasadaki H22 kondisyonları ile karşılaştırılması da yapılmıştır. Agresif bir ortamda hızlı bir korozyon ilerleme özelliklerinin belirlenmesi için tuz testi yapılarak SEM ile oyuk morfolojileri incelenmiştir, intermetalik dağılımının karşılaştırılması için yine SEM ile metalografik çalışmalar yapılmıştır, oksit filminin ve yüzeyin aktifliklerinin belirlenmesi için açık devre potansiyelleri ölçülmüş, oyuklanma korozyonu potansiyellerinin belirlenmesi için anodik polarizasyon yapılmış ve son olarak oksit filminin bileşiminin belirlenmesi için de GDOES analizleri yapılmıştır.Elde edilen sonuçlar, ikizmerdane döküm yönteminin oluşturduğu intermetaliklerce aşırı doymuş bölgelerin korozyon oluşumunu arttırdığını göstermiştir. Bunun sebebi bahsi geçen çok küçük intermetaliklerin hem daha fazla aktif yüzey alanına sahip olması hem de birleşerek daha derin ve daha geniş hasar bölgeleri oluşturmasıdır. Ayrıca uygulanan ısıl işlemler ikiz merdane döküm yöntemi ile üretilen 5754 alaşımlarının korozyon özelliklerinde gelişme sağladığı belirlenmiştir. Yapılan ısıl işlem sonucu küçük intermetaliklerin bir kısmı matris içerisinde bulunurken diğerleri birleşerek daha büyük intermetaliklere dönüşmüştür. Bu da oyuk morfolojilerini direkt soğutma yötemi ile üretilen alaşımlarda görülenlere benzer hale dönüşmesine ve korozyon özelliklerinin gelişmesine neden olmuştur. Ancak benzer ısıl işlemlerin DS yöntemi ile üretilen alaşımlarda ise, intermetaliklerin matrise ikincil çökelmelerine neden olarak korozyon özelliklerini kötüleştirdiği belirlenmiştir.

Abstract:
In this study corrosion behaviors of 5754 aluminum alloys, cast with twin roll and direct chill methods, are investigated in comparison to each other. Moreover, the effects of heat treatment on corrosion behavior of these two casting methods vary from each other. In order to observe the effect of heat treatment, samples treated at 350º C for 4 hours and 450º C for 3 hours for both production methods are investigated. Salt spray tests for determining the pit morphologies, cyclic voltametry to obtain the pitting potentials and hysteresis, metallographic investigations to inspect the dispersion of the intermetallics, GDOES analysis and open circuit potentials to examine the oxide film and the active layer over it, are measured.Results show that the super saturated zone on the surface of alloys caused by twin roll casting, effects corrosion behaviors negatively. It causes big and deep crystallographic pits on cluster areas. Moreover, its been observed that heat treatment improves the corrosion resistance of the TRC cast 5754 alloy. The heat treatment causes the small intermetallics in the supersaturated zone to dissolve back to the matrix and the bigger intermetallics tend to coarsen. Thus the reduction in numbers of intermetallics results pit morphology similar to the alloys cast with DC method and an improved corrosion behavior for TRC cast aluminum alloys. On the contrary, heat treatment causes secondary intermetallic precipitations to the matrix of DC cast alloys. These secondary precipitations worsen the corrosion behavior of the DC cast alloys by creating new pitting initiation areas.