7075 alüminyum alaşımının mekanik ve mikroyapı özelliklerine santrifüj dökümde kalıp malzemesinin etkileri

Bu çalışmada, yüksek dayanım ve düşük yoğunluk özellikleriyle savunma, otomotiv ve havacılık sektörlerinde yaygın olarak kullanılan Al 7075 alaşımı, dört farklı kalıp malzemesi (metal, seramik, kum, alçı) kullanılarak dökülmüş ve soğuma hızının mikroyapı ile mekanik özellikler üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Metal kalıp, yüksek ısı iletkenliği sayesinde en hızlı soğumayı sağlamış ve bu durum ince taneli, yoğun bir yapı oluşmasına neden olmuştur. Bu yapı, en yüksek sertlik, basma dayanımı ve aşınma direnci ile sonuçlanmıştır. Seramik kalıp da benzer şekilde nispeten iyi sonuçlar vermiştir. Kum ve alçı kalıplarda ise daha yavaş soğuma nedeniyle tane büyüklüğü artmış, gözeneklilik fazlalaşmış ve mekanik özellikler düşmüştür. EDS analizleri, Cu elementinin tane sınırlarında yoğunlaştığını, Mg'nin ise ana matris içinde homojen dağıldığını göstermiştir. XRD ve DSC analizlerinde, özellikle metal ve seramik kalıpta dökülen numunelerde çökelme sertleşmesine katkı sağlayan fazlar (MgZn₂, Al₂CuMg) daha yoğun bulunmuştur. Aşınma testlerinde en düşük sürtünme katsayısı metal kalıpta gözlenmiş, yüzey pürüzlülüğü de bu sırayı desteklemiştir. Sonuçlar, kalıp malzemesinin yalnızca geometrik şekil vermekle kalmayıp, aynı zamanda mikroyapı ve mekanik performansı da doğrudan etkilediğini ortaya koymaktadır.