Titanyum borür içeren alsi10mg1 alaşımının üretimive malzeme özelliklerinin incelenmesi
Production of alsi10mg1 alloy containing titanium borides and investigation of material properties
Yazar: GÖKHAN ATAY
Danışman: PROF. DR. ALİ GÜNGÖR
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmanın amacı ticari olarak piyasada bulunan Al-5Ti-1B mastır alaşımını tane inceltici olarak AlSi10Mg1 alaşımına ilave edilerek ve ısıl işlem uygulayarak alaşımının mikro yapısal özelliklerini kontrol etmek ve mekanik özelliklerini geliştirmektir. Bundan dolayı, Al-5Ti-1B ağırlıkça üç farklı oranda (% 0,5, % 1,0 ve % 1,5) AlSi10Mg1 alaşımına ilave edilmiştir. Isıl işlem olarak bir gruba T6 ısıl işlemi, diğer gruba ise endüstride sıklıkla uygulanan 180 oC'de 6 saat bekletme ısıl işlem (HT) uygulanmıştır. Üretim ve ısıl işlemler sonrasında, alaşımların mikroyapısı, mekanik, aşınma ve korozyon özellikler üzerindeki etkileri incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. 

Yapılan çalışmalardan, basma deneyi sonuçlarından T6 ısıl işlem görmüş alaşımların diğer gruptaki (HT) alaşımlara kıyasla çekme dayanımlarının daha yüksek fakat  akma dayanımlarının daha düşük olduğu görülmüştür. Ayrıca, T6 ısıl işlemi görmüş alaşımlar % 50 deformasyona uğrarken, HT görmüş alaşımların ise en fazla % 16,7 
 
deformasyona uğradıkları ve sonrasında kırıldıkları tespit edilmiştir. Sertlik sonuçları incelendiğinde, T6 ısıl işlemi görmüş alaşımların sertlik değerlerinin HT görmüş alaşımların sertliklerine göre daha düşük oldukları görülmüştür. Aşıma sonuçları incelendiğinde, artan yük ile aşınma oranının arttığı ve T6 ısıl işlemi görmüş alaşımların aşınma direncinin biraz daha yüksek olduğu görülmüştür. Çentik darbe testi sonuçlarına göre T6 ısıl işlemi görmüş alaşımların daha yüksek tokluğa sahip oldukları belirlenmiştir. Son olarak, korozyon sonuçlarına göre T6 ısıl işlem görmüş alaşımların korozyon dirençlerinin daha düşük oldukları görülmüştür.

Tane inceltici oranına göre alaşımların mekanik özellikleri karşılaştırıldığında, genel olarak artan tane inceltici oranı ile basma dayanımlarının, sertlik değerlerini ve aşınma dirençlerinin arttığı, darbe direncinin ise düştüğü görülmüştür. Ayrıca, artan tane inceltici oranıyla T6 ısıl işlemi görmüş alaşımların korozyon hızı azalırken, HT alaşımların korozyon hızlarının arttığı belirlenmiştir

Abstract:
The aim of this study is to improve mechanical properties of AlSi10Mg1 by controlling microstructure by way of adding Al-5Ti-1B mastır alloy as a grain refiner to the alloy and applying heat treatment methods. Thereefore, Al-5Ti-1B was added to AlSi10Mg1 alloy at three different ratio (0.5 %, 1.0 %  and 1.5 %). As heat treatment methods, T6 heat treatment was applied to one group alloys and 180 oC, 6 hours heat treatment (HT) mainly preffered by the industry was applied to another group alloy.

From the studies, it was seen that alloys with T6 heat treatment have higher compressive strength but lower yield strength compared to HT alloys. In addition, it was determined that heat treated alloys undergo 50 % deformation while HT alloys  undergo max 16.7 % deformation and then fracture occurs. When hardness results were investigated, it was seen that T6 alloys have lower hardness than HT alloys. 

 
When wear results were investigated, it was determined that wear rate increases with incresing load and that T6 alloys have higher impact resistance than HT alloys. Finally, it was seen from the corrosion test results that corrosion rates of T6 alloys are higher than that of HT alloys. 

Comparing the mechanical properties of the alloys with respect to the grain refiner ratio, it was observed that the hardness value and wear resistance of the alloys increase, but the impact resistance decreases with increasing grain refiner ratio. In addition, it was determined that corrosion rate of T6 alloys decreases with grain refiner ratio, while corrosion rate of HT alloys increases with grain refiner ratio.