Farklı oranlardaki çinko katkılarının AC-48100 (Al-17Si-4Cu-Mg) alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi
Effect of zinc contents on the structural, mechanical and tribological properties of EN AC-48100 (Al-17Si-4Cu-Mg) alloy
Yazar: Hekimoğlu, Ali Paşa; Hacıosmanoğlu, Murat; Baki, Muzaffer
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 35 No. 4, 2019
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Al-17Si based alloys,Microstructure,Mechanical properties,Fracture,Friction-wear ; Al-17Si esaslı alaşımlar,İçyapı,Mekanik Özellikler,Kırılma,Sürtünme-Aşınma

Bu çalışmada EN AC-48100 esasınıoluşturan ve çinko içermeyen bir adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti ve farklıoranlarda çinko (Zn) içeren beş adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-Zn alaşımı kokilkalıba döküm yöntemi ile üretildi. Üretilen alaşımların kimyasal bileşimlerispark optik emisyon spektrometresi yöntemi ile belirlenerek doğrulandı. İçyapılarıise ışık ve taramalı elektron mikroskobu yardımıyla incelendi. Alaşımlarınsertliği ve mikrosertliği sırasıyla Brinell ve Vickers ölçüm yöntemleri, mekaniközellikleri ise üniversal bir test makinesinde yapılan çekme deneyleri ilebelirlendi. Bu incelemeler sonucunda Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-(0-5)Znalaşımlarının içyapısının alüminyumca zengin α, ötektik Al-Si, primer silisyum,bakırca zengin θ (CuAl2), Mg2Si ve π fazlarındanoluştuğu, çinko ilavelerinin Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti alaşımının içyapısındayeni bir fazın oluşmasına yol açmadığı görüldü. Üretilen alaşımların sertliğininartan çinko katkısıyla arttığı, akma, çekme dayanımı ve aşınma direncinin ise%3 Zn oranına kadar arttığı bu orandan sonra ise azaldığı belirlendi. Aşınmadeneyleri sonucunda alaşım örneklerinin yüzeylerinde sıvama tabakalarının, inceçiziklerin ve soyulmaların oluştuğu gözlendi. Aşınma deneylerinden sonra toplananaşınma parçacıklarının morfolojisinin çinko oranıyla fazla değişmediği görüldü.İncelenen alaşımların mekanik ve tribolojik deneylerinden elde edilen bulgularyapısal özelliklerine dayandırılarak irdelendi.

In this study, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti which is based of the EN AC-48100 alloy not containing zinc, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-1Zn,Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-2Zn, Al- 17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-3Zn, Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-4Znand Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-5Zn alloys were produced by permanent mold castingmethod. Chemical composition of the produced alloys was determined by the sparkoptical emission spectrometer method. The microstructures of the alloys wereexamined by optical and scanning electron microscopy. The hardness andmicrohardness of the alloys were determined by Brinell and Vickers measurementmethods, respectively, and their mechanical properties were determined bytensile tests performed by a universal test machine.  It was observed that the microstructure of theAl-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti-(0-5) Zn alloys consisted of aluminum-rich α, eutecticAl-Si, primary silicon, copper-rich θ (CuAl2), Mg2Si andπ phases. It was also observed that zinc additions did not lead to a new phaseformation in the Al-17Si-4Cu-0.6Mg-0.2Ti alloy. The hardness of the producedalloys increased with increasing zinc content, but yield and tensile strengthand wear resistance increased up to 3% zinc content and decreased after thisratio. Smearing layers, fine scratches and peeling occurred are seen on thesurfaces of the wear samples. The morphology of the wear particles collected afterwear tests did not show significant change with the zinc content. The resultsobtained from the mechanical and tribological tests of the produced alloys werediscussed in terms of the microstructural features of the alloys.