Al-25Zn-3Cu alaşımının yorulma özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Al-25Zn-3Cu alaşımı kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımın yapı ve mekanik özellikleri belirlendikten sonra dökülmüş ve ısıl işlem görmüş durumlardaki yorulma özellikleri bir dönel eğmeli yorulma deney düzeneği yardımıyla incelendi. Bulunan sonuçlar Al-12Si alaşımı ile aynı koşullarda elde edilen bulgularla karşılaştırıldı. Al-25Zn-3Cu alaşımının dökülmüş durumdaki içyapısının alüminyumca zengin ? dendritleri, ötektoid ? + ? fazları ve bakırca zengin ? (CuAl2) parçacıklarından oluştuğu görüldü. Uygulanan homojenleştirme ve T6 ısıl işlemleri sonucunda alaşımın dendritik yapısının tamamen ortadan kalktığı ve bunun yerini geniş ? taneleriyle çinkoca zengin çökeltilerin aldığı gözlendi. Söz konusu ısıl işlemlerin bu alaşımın sertliği ile çekme ve basma dayanımlarının artırdığı, kopma uzamasını ise azalttığı belirlendi. Al-25Zn-3Cu alaşımından en yüksek yorulma dayanımı T6 ısıl işlemi görmüş, en düşük yorulma dayanımı ise dökülmüş durumlarda elde edildi. Söz konusu alaşımın yorulma dayanımı bakımından Zn-40Al-(2-3)Cu alaşımları ile hemen hemen aynı, Al-12Si alaşımından ise çok daha üstün olduğu görüldü. Al-25Zn-3Cu alaşımının yorulma dayanım sınırı ile akma dayanımı arasında yer alan gerilme aralığındaki yorulma davranışının Basquin eşitliği ile ifade edilebileceği belirlendi. Bu alaşımın genelde gevrek sayılabilecek bir kırılma davranışı sergilediği görüldü, ancak kırılma yüzeylerinin ? bölgelerinde belirgin yorulma izlerine rastlandı.