Farklı oranlardaki çinko katkılarının AC-48100 (Al-17Si-4Cu-Mg) alaşımının yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada EN AC-48100 esasını oluşturan ve çinko içermeyen bir adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti ve farklı oranlarda çinko (Zn) içeren beş adet Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-Zn alaşımı kokil kalıba döküm yöntemi ile üretildi. Üretilen alaşımların kimyasal bileşimleri spark optik emisyon spektrometresi yöntemi ile belirlenerek doğrulandı. İçyapıları ise ışık ve taramalı elektron mikroskobu yardımıyla incelendi. Alaşımların sertliği ve mikrosertliği sırasıyla Brinell ve Vickers ölçüm yöntemleri, mekanik özellikleri ise üniversal bir test makinesinde yapılan çekme deneyleri ile belirlendi. Bu incelemeler sonucunda Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti-(0-5)Zn alaşımlarının içyapısının alüminyumca zengin α, ötektik Al-Si, primer silisyum, bakırca zengin θ (CuAl2), Mg2Si ve π fazlarından oluştuğu, çinko ilavelerinin Al-17Si-4Cu-0,6Mg-0,2Ti alaşımının içyapısında yeni bir fazın oluşmasına yol açmadığı görüldü. Üretilen alaşımların sertliğinin artan çinko katkısıyla arttığı, akma, çekme dayanımı ve aşınma direncinin ise %3 Zn oranına kadar arttığı bu orandan sonra ise azaldığı belirlendi. Aşınma deneyleri sonucunda alaşım örneklerinin yüzeylerinde sıvama tabakalarının, ince çiziklerin ve soyulmaların oluştuğu gözlendi. Aşınma deneylerinden sonra toplanan aşınma parçacıklarının morfolojisinin çinko oranıyla fazla değişmediği görüldü. İncelenen alaşımların mekanik ve tribolojik deneylerinden elde edilen bulgular yapısal özelliklerine dayandırılarak irdelendi.