Al11Si alaşımlarının dökümünde değişen fe içeriklerinde Nb ilavesinin etkisinin incelenmesi

Alüminyum döküm alaşımları, yüksek dayanım, üstün korozyon direnci, iyi ısıl iletkenlik ve düşük yoğunluk gibi avantajları sayesinde özellikle otomotiv ve savunma sanayii gibi birçok endüstriyel uygulamada yaygın biçimde tercih edilmektedir. Ancak teknolojik gelişmelerle birlikte alüminyum dökümlerinde kalite gereksinimleri de giderek artmaktadır. Bununla birlikte, çevresel etkiler, maliyet avantajı ve birincil hammadde kaynaklarının azalması nedeniyle alüminyum alaşımlarının dökümünde ikincil (hurda) alüminyum kullanımının önemi giderek artmaktadır. Buna karşın, hurda alüminyum kullanımında özellikle demir (Fe) içeriğine bağlı olarak kırılgan intermetalik fazların oluştuğu ve bunun mekanik özellikler üzerinde olumsuz etkilere yol açtığı bilinmektedir. Alüminyum döküm alaşımlarında çekme mukavemeti, uzama ve yorulma ömrü gibi mekanik özelliklerin iyileştirilebilmesi için, alaşımda oluşan gözeneklilik ve yapısal kusurların mümkün olan en düşük seviyeye indirilmesi gerekmektedir. Mekanik özellikleri olumsuz etkileyen en zararlı elementlerden biri olan Fe, alaşım içerisindeki diğer elementlerle reaksiyona girerek çeşitli intermetalik bileşikler oluşturmaktadır. Bu intermetalik fazların; mekanik özellikler, dökülebilirlik, gözeneklilik, korozyon direnci ve yüzey işlemleri üzerinde olumsuz etkiler yarattığı literatürde yaygın olarak rapor edilmiştir. Bu bağlamda, Fe elementinin olumsuz etkilerinin azaltılması ve döküm alaşımlarında artan kalite beklentilerinin karşılanabilmesi amacıyla, farklı alaşım elementlerinin ilavesi ve üretim süreçlerinde yeni teknolojilerin kullanımı üzerine çalışmalar sürdürülmektedir. Bu çalışmada, difüzyon yolu ile farklı Fe içeriklerine sahip Al11Si primer alaşımlarına Niyobyum (Nb) eklenerek döküm deneyleri gerçekleştirilmiştir. Böylece alaşım içerisindeki Fe ve Nb elementlerinin etkileri kapsamlı deneysel çalışmalarla değerlendirilmiştir. Akıcılık, mekanik özellikler ve mikroyapı karakteristikleri detaylı olarak analiz edilerek Nb ilavesinin etkileri ortaya konulmuştur.