Yaşlandırma ve dövme işlemlerini içeren termomekanik bir işlemin Al-40Zn-3Cu alaşımının yapı, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Effect of a thermomechanical process including aging and multi directional forging processes on microstructure, mechanical and tribological properties of Al-40Zn-3Cu alloy
Yazar: MUHAMMET UZUN
Danışman: PROF. DR. YASİN ALEMDAĞ
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Malzeme Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Alüminyum alaşımları = Aluminum alloys ; Aşınma = Wear ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Plastik deformasyon = Plastic deformation ; Sürtünme aşınması = Abrasive wear ; Sıcak dövme = Hot forging ; Yapay yaşlandırma = Artificial aging ; Yaşlandırma = Ageing ; Çinko-alüminyum alaşımları = Zinc-aluminum alloys

Özet:
Çok yönlü dövme işleminden sonra alaşımın sertlik ve mukavemeti azalmış sünekliği ise artmıştır. Yapılan işlemden sonra en uygun mukavemet ve süneklik değerleri üç çevrim dövme işleminden sonra elde edilmiştir. 200 °C sıcaklıkta yapılan yaşlandırma işleminin ardından üç çevrim dövülen alaşımın sünekliği yüksek oranda artmıştır. Ancak söz konusu işlemlerin ardından alaşımın tekrar aynı sıcaklıkta yaşlandırılması sonrasında sertlik ve mukavemeti artmış sünekliği ise azalmıştır. Üç çevrim dövme işleminden sonra 100 °C sıcaklıkta yapılan yaşlandırma işlemi alaşımın sertlik ve mukavemet değerlerini yüksek oranda artırmış ancak sünekliğini düşürmüştür. Diğer taraftan söz konusu alaşımın üç çevrim dövüldükten sonra 150 °C ve 200 °C sıcaklıklarda yaşlandırılmasının ardından sertlik ve mukavemeti azalmış sünekliği ise artmıştır. Bu koşullarda yapılan proseslerin üç çevrim dövülmüş alaşımın sertlik ve mukavemet değerlerini artırmış, sünekliğini düşürmüş, aşınma direncini ise iyileştirmiştir. Uygulanan proseslerden sonra elde edilen tüm bulgular proses-yapı-özellik kapsamında değerlendirilmiş ve açıklanmıştır. 
Yapı, mekanik ve tribolojik özellikler kapsamında yapılan karşılaştırmalar sonucunda üç çevrim dövme ve 150 °C sıcaklıkta yaşlandırma şeklinde uygulanan termomekanik prosesin diğer prosesler arasında ön plana çıktığı tespit edilmiştir.

Abstract:
After MDF, hardness and strength of the alloy decreased but its ductility increased.  In this context, the optimum strength, hardness and ductility for the alloy were achieved after three cycle MDF. While aging which applied at 200 °C before three cycle MDF improved the ductility of alloy, its the strength and hardness increased with repeated aging at 200 °C but its ductility decreased. Aging with applied at 100 °C after three cycle MDF led to significant increase in strength and hardness of the alloy but decrease in its ductility.  However, strength and hardness decreased with aging which applied at 150 °C and 200 °C after three cycle MDF while its ductility increased. The process applied in these conditions gave rise to an increase in strength and hardness, a decrease in ductility and an improve in wear resistance of the alloy as compared to its three cycle MDFed state. The results obtained after applied process were evaluated and explained according to process-microstructure-properties relationship.
Results obtained from this study showed that the process composed of three cycle MDF + 150 °C aging gave rise to appropriate mechanical and tribological properties for the alloy amongst the other applied process.