Eş kanalda açısal ekstrüzyon yönteminin Zn-60Al ve Zn-80Al alaşımlarının yorulma özelliklerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek oranda alüminyum içeren ikili Zn-60Al ve Zn-80Al alaşımları kokil döküm yöntemiyle üretildi. Dökülmüş durumdaki alaşımlara, son yıllarda geliştirilen ve aşırı plastik deformasyon yöntemlerinden biri olan eş kanalda açısal ekstrüzyon (EKAE) işlemi uygulandı. Alaşımların gerek dökülmüş gerekse farklı rota ve paso sayılarında proses edilmiş durumdaki sertlik, mukavemet ve süneklik değerleri ölçüldü. Bu çalışma için tasarlanarak imal edilen dönel eğmeli bir yorulma deney makinası yardımıyla söz konusu alaşımların her durumdaki gerilme-çevrim sayısı eğrileri elde edildi. Ayrıca, paso sayısı ve proses rotası gibi EKAE parametrelerinin bu alaşımların başta yorulma olmak üzere yapı ve mekanik özellikleri üzerindeki etkileri araştırıldı. Yapılan incelemeler sonucunda, (EKAE) işleminin alaşımların porozite içeren tipik dendritik döküm yapısını tamamen ortadan kaldırdığı, bunun yerine rota-A'da ince ve şerit gibi uzamış, rota-BC'de ise daha iri taneli ve birbiri içerisine geçmiş bileşenlerden oluşan bir yapının ortaya çıktığı belirlendi. Bu yapısal değişime bağlı olarak alaşımların başta yorulma performansı olmak üzere, mukavemet ve süneklik değerlerinde önemli iyileşmeler elde edildi. EKAE işlemi sonucunda Zn-60Al alaşımının yorulma dayanım sınırındaki artış yaklaşık olarak %82,5 gibi çok yüksek bir orana ulaşırken, Zn-80Al alaşımının yorulma dayanım sınırında ise 1 paso sonunda %74 ve 2 paso sonunda %89'luk artışlar elde edildi. Ayrıca, EKAE işleminin dökülmüş durumdaki alaşımların doğal yorulma kırılması karakteristiğini değiştirerek, gevrek kırılma modundan kısmen sünek kırılma moduna dönüştürdüğü gözlendi.