AlSi7MgCu0.5 alaşımlı silindir kapaklarında ısıl işlem süreçlerinin iyileştirilmesi

Silindir kapakları, içten yanmalı motorların en karmaşık ve aşırı yüke maruz kalan bileşenlerinden biridir. Bu nedenle, silindir kapağı alaşımlarının, oda sıcaklığında işleme ve montaj için yeterli mukavemet ve sertliğe, yüksek sıcaklık ve yüklerde dayanıma ve yanma ısısına daha hızlı ulaşmak için yüksek termal iletkenliğe sahip olması gerekmektedir. Bu özelliklerin yanı sıra emisyon kontrolü ve yakıt tasarrufu gereksinimi ile hafiflemek zorunda olan taşıtlarda en uygun malzeme alüminyum, en yaygın alüminyum alaşım uygulamalarından biri ise silindir kapakları olmuştur. Alüminyum döküm alaşımlarının silindir kapaklarında kullanımı ile dökme demire kıyasla önemli miktarda tasarruf sağlamaktadır. Avrupa Alüminyum Birliği alüminyum esaslı otomotiv ürünlerinin karakteristik özelliklerini (yüksek mukavemet, yüksek düktilite vb.) geliştirmede ısıl işlemin önemini vurgulamıştır. T6 ısıl işlemi silindir kapak uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma kapsamında AlSi7MgCu0.5 alaşımlı V8 silindir kapaklarına standart T6 ısıl işleminin önemli adımları olan çözeltiye alma ve yaşlandırma tavı farklı sıcaklık ve sürelerde uygulanmıştır. Çalışmada mekanik özelliklerinden ödün vermeden AlSi7MgCu0.5 alaşımlı V8 silindir kapakları için ısıl işlem çevrim süresinin azaltılması amaçlanmıştır. Bir dizi ısıl işlem denemesi sonucunda T6 ısıl işlem süreci 545°C'de 1 saat çözeltiye alma, ardından 180°C'de 3 saat yaşlandırma tavı olarak optimize edilmiştir. Bu şekilde ısıl işleme tabi tutulan silindir kapaklarının mekanik özellikleri belirgin şekilde artarken, toplam ısıl işlem süresi standart ısıl işleme göre 2,5 saat azalmıştır. Bu durum %61'lik bir kapasite artışı sağlamış ve büyük bir müşteri siparişinin üstlenilmesini mümkün kılmıştır.