Çinko ve bakır katkılarının Al-7Si alaşımının yapı, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada bir dizi üçlü Al-7Si-Zn ve dörtlü Al-7Si-4Zn-Cu alaşımları kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Çinko katkısının ikili Al-7Si esaslı, bakır katkısının ise üçlü Al-7Si-4Zn esaslı alaşımların yapı, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkileri incelendi. Üçlü Al-7Si-Zn alaşımlarının içyapılarının alüminyumca zengin α-dendritleri ile ötektik ve birincil silisyum parçacıklarından oluştuğu görüldü. Dörtlü alaşımların içyapısında ise bu fazlar ile birlikte θ fazının yer aldığı gözlendi. T6 ve T7 ısıl işlemlerinin Al-7Si-4Zn-3Cu alaşımının dendritik yapısını ortandan kaldırdığı, ancak bu işlemlerin silisyum morfolojisi üzerinde belirgin bir etkiye sahip olmadığı görüldü. Al-7Si-Zn ve Al-7Si-4ZnCu alaşımlarının yoğunluk, sertlik, akma, çekme ve basma dayanımlarının artan çinko ve bakır oranları ile arttığı, kopma uzaması ve darbe direnci değerlerinin ise azaldığı görüldü. T6 ve T7 ısıl işlemlerinin Al-7Si-4Zn-3Cu alaşımının akma ve çekme dayanımını önemli ölçüde artırdığı ancak kopma uzamasını azada olsa düşürdüğü gözlendi. Üretilen üçlü ve dörtlü alaşımların hacim kaybı değerlerinin artan çinko ve bakır oranları ile azalarak sırasıyla %4Zn ve %3Cu oranlarında en düşük seviyelerine ulaştıktan sonra arttığı belirlendi. Söz konusu alaşımların hacim kaybının ise artan yük ile sürekli arttığı görüldü. Ancak, kayma hızı arttıkça dökülmüş durumdaki alaşımların hacim kaybının belirli bir hız değerine kadar azaldığı, bu değerin üzerinde artışa geçtiği T6 ve T7 ısıl işlemeleri uygulanmış alaşımın bu değerinin ise dökülmüş durumuna göre ters bir değişim sergilediği gözlendi. Aşınma deneyleri sonucunda alaşımların yüzeylerinde sıvama tabakalarının, mikroçatlakların ve ince çiziklerin oluştuğu, oksitlenmelerin ve soyulmaların meydana görüldü.