AlSi11 alaşımında yeni nesil tane incelticileri kullanarak yapı ve özelliklerin iyileştirilmesi

Alüminyum-Silisyum alaşımları sahip oldukları düşük ağırlık, iyi dökülebilirlik, düşük maliyet ve mekanik özellikleri sayesinde sıklıkla tercih edilmektedir. Sahip oldukları yüksek mukavemet, aşınma direnci ve korozyon direnci özellikleri nedeniyle otomotiv veya uçak uygulamalarında geniş kullanım alanı bulmaktadırlar. Alüminyum alaşımlarında tane inceltici ilavesi ile birlikte mekanik özellikler iyileştirilebilmektedir. Tane boyutunun inceltilmesi sonucunda yüksek mukavemet, iyi aşınma dayanımı ve tokluk sağlanabilmektedir. Aynı zamanda, ince tane boyutu homojen bir mikroyapıya olanak sağlamaktadır. Bu durumda gözenek oluşumu ve segregasyon engellenmekte ve korozyon dayanımı iyileştirilmektedir. Tane inceltme işleminin mekanik özellikler üzerindeki etkisi ikinci faz partiküllerinin dağılımını değiştirmesinden kaynaklanmaktadır. Alüminyum alaşımlarında tane inceltme işlemi için geleneksel olarak Titanyum (Ti) ve Bor (B) elementleri kullanılmaktadır. Ti elementi alaşıma ilave edildiğinde alüminyum ile TiAl3 bileşiği oluşturmakta ve sıvı alüminyumda heterojen çekirdeklenme noktaları meydana getirmektedir. Günümüzde yeni nesil tane incelticilerin kullanımı üzerine de araştırmalar yapılmaktadır. Niyobyum (Nb) – Bor (B) alaşımları yeni nesil tane inceltici olarak kullanılmaktadır. Al3Nb ve NbB2 alaşımlarının kafes yapılarının Al3Ti ve TiB2 alaşımları ile çok yakın olması bu alaşımlara tane inceltici adayı olabilmesi için avantaj sağlamaktadır. Gerçekleştirilen tez çalışmasında, AlSi alaşımına geleneksel ve yeni nesil tane incelticiler olmak üzere farklı parametrelerde tane inceltici ilaveleri yapılmıştır. İlaveler sonrasında, ilavesiz ve ilaveli alaşımların mikroyapı, sertlik, aşınma, çekme, akma, %uzama özellikleri karşılaştırılmıştır. Ek olarak, bifilm hesaplamaları ile sıvı metal kalitesi değerlendirilmiştir.