Yaşlandırma süresinin Zn-27Al-1Cu alaşımının yapı ve mekanik özelliklerine etkisi

Abstract

Bu çalışmada Zn-27Al-1Cu alaşımı kokil kalıba döküm yöntemi ile üretildi. Dökülmüş durumdaki alaşıma çözündürme, su verme sonrası farklı sürelerde yaşlandırma işlemi uygulandı. Gerek dökülmüş gerekse ısıl işlem görmüş durumdaki alaşımın yapı ve mekanik özellikleri ile yorulma davranışları incelendi. Yapılan incelemeler sonucunda, Zn-27Al-1Cu alaşımının dökülmüş durumdaki içyapısının alüminyumca zengin α dendritleri ile bunları çevreleyen çinkoca zengin η ve ötektoid α + η fazları ve bakırca zengin ε fazından oluştuğu görüldü. Uygulanan ısıl işlem sonucunda dendritik yapının tamamen ortadan kalktığı, bunun yerini çinko ve bakırca zengin çökeltiler içeren ve alüminyumca zengin α tanelerinden oluşan bir içyapının aldığı gözlendi. Söz konusu ısıl işlemin genelde bu alaşımın sertlik ve çekme dayanımını artırdığı, süneklik ve tokluk değerlerini ise azalttığı belirlendi. Zn-27Al-1Cu alaşımından en yüksek yorulma ömrü 0,5 saat yaşlandırma işlemi sonrasında elde edildi. Bütün mekanik özelliklerin yorulma davranışı üzerinde etkili olduğu ancak yorulma performansının çekme dayanımından daha çok sünekliğe ve özellikle de tokluğa bağlı olduğu sonucuna varıldı. Yapılan korelasyonlar sonucunda gerek dökülmüş gerekse ısıl işlem görmüş durumdaki Zn-27Al-1Cu alaşımının yorulma davranışının Basquin bağıntısı ile ifade edilebileceği belirlendi. Bütün yorulma örneklerinin özellikle de ısıl işlem görmüş durumdaki alaşıma ait yorulma örneklerinin gevrek kırılma davranışı sergilediği görüldü.