Çinko ilavesi ve stronsiyum katkıları ile ark ergitme yönteminin 390a alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi
The effect of zinc addition, strontium content and arc melting on the structural, mechanical and tribological properties of the 390a alloy
Yazar: MERVE ÇALIŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ PAŞA HEKİMOĞLU
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada 390A, 390A+%2Zn ve 390A+%2Zn+XSr alaşımları hem indüksiyonla ergitme hem de ark ergitme yöntemleri ile üretildi. İndüksiyonla ergitme ile üretilen 390A alaşımının içyapısının α-Al, ötektik ve primer Si, θ (CuAl2), β, δ ve α-Al15(FeMnCu)3Si2 fazlarından oluştuğu görüldü. Bu alaşıma %2 Zn ilave edildiğinde içyapısında yeni bir fazın oluşmadığı gözlendi. 390A+%2Zn alaşımına Sr ilave edildiğinde, içyapıdaki fazların inceldiği veya küçüldüğü görüldü. Sr oranı %0,075'i aştığında alaşımın içyapısında Al2Si2Sr ve μ(Al-Fe-Si-Mn) fazları oluştu. 390A alaşımı ark ergitme yöntemiyle üretildiğinde α, θ ve α-Al15(FeMnCu)3Si2 fazlarının boyutlarının az da olsa küçüldüğü, ötektik ve primer Si parçacıklarının kısa ve ince bir form aldığı ve primer Si parçacıklarının daha homojen dağıldığı ve miktarının arttığı belirlendi. 390A alaşımına %2 Zn eklenmesi β parçacıkları incelmesine ve yapıdaki oranının artmasına yol açtı. Ark ergitme yöntemiyle üretilen 390A+%2Zn+XSr alaşımlarında %0,01Sr oranında μ fazının oluştuğu gözlendi. 390A alaşımının sertliğini hem %2 Zn ve %0,075 Sr katkılarının hem de ark ergitme yönteminin arttırdığı belirlendi. İndüksiyonla ergitilen ve %2Zn ve %0,075 Sr içeren 390A alaşımları 390A alaşımından daha yüksek çekme dayanımı sergiledi. Ark ergitme ile üretilen 390A alaşımından indüksiyonla ergitme ile üretilen 390A alaşımından daha yüksek çekme dayanımı elde edildi. Ark ergitme yöntemi ile üretilen alaşımlar içerisinde Zn ve Sr içeren 390A alaşımları daha düşük çekme dayanımı gösterdi. Üretilen alaşımlar içerisinde en yüksek aşınma direncini indüksiyonla ergitme durumunda 390A+%2Zn, ark ergitme durumunda ise 390A alaşımı sergiledi.

Abstract:
In this study, 390A, 390A+2%Zn and 390A+2%Zn+XSr alloys were produced by induction melting and arc melting under vacuum. The microstructure of the 390A alloy produced by induction melting was found to consist of α-Al, eutectic and primary Si, θ (CuAl2), β, δ, α-Al15 (FeMnCu)3Si2 phases. No new phase formed in the microstructure of the alloy when 2%Zn was added to the 390A alloy. When Sr was added to 390A+2% Zn alloy, it was observed that the dimensions of the phases in the microstructure were reduced or thin. It was also observed that Al2Si2Sr and μ(Al-Fe-Si-Mn) phases were formed when the strontium ratio exceeded 0.075%. When the 390A alloy is produced by arc melting method, it was observed that dimensions of α, θ and α-Al15(FeMnCu)3Si2 phases are slightly reduced, eutectic Si particles take a short and thick form. It was also observed that primary Si phase is distributed more homogeneously and the amount of it increased. In case of addition of 2%Zn to 390A alloy, β particles got thin and amount of the β phase increased. In the 390A+2%Zn+XSr alloys produced by arc melting method, the μ phase formed in 0.01%Sr content. The hardness of the 390A alloy increased with both the addition of 2% Zn and 0.075%Sr and arc melting method. The 390A alloy produced by induction melting showed lower tensile strength when it contained 2% Zn and 0.075%Sr. The 390A alloy produced by arc melting showed higher tensile strength than the 390A alloy produced by induction. Among the alloys produced by arc melting, the 390A alloys containing Zn and Sr exhibited lower tensile strength than the 390A alloy. Among the alloys produced by induction melting, 390A+2%Zn alloy exhibited the highest wear resistance while 390A alloy among the alloys produced by arc melting method exhibited the highest wear resistance.