Etial-61 AlMgSi alaşımının yarı-katı metal döküm tekniği ile şekillendirilmesi

Otomotiv, uçak ve savunma sanayinde geniş kullanım alanına sahip Etial-61 (AA6351) AlMgSi dövme alaşımı genellikle talaş kaldırma yöntemi ile şekillendirilir. Bununla birlikte, yarı-katı metal şekillendirme teknolojisi ile son şekle yakın ve yüksek kaliteli parça üretimi mümkün olabilmektedir. Yarı-katı metal şekillendirme yöntemlerinden olan Tikso-döküm, ön malzemenin tekrar ısıtılması esasına dayalı olması nedeni ile maliyetleri önemli miktarda arttırmaktadır. Bu problemin üstesinden gelmek için yarı-katı döküm yönteminde, sıvı esaslı besleme stoku üreten bir yöntem (reo-döküm) Rio Tinto Alcan'de geliştirilmiştir. SEED (Döndürmeli Entalpi Dengeleme) yöntemi olarak adlandırılan bu teknoloji, basit ve düşük maliyetli olmakla birlikte elektromanyetik veya mekanik karıştırma cihazlarına ihtiyaç duymaz. SEED yöntemi kısa işlem zamanı ve mükemmel bir küresel mikroyapı sunmaktadır.Bu çalışmada, Etial-61 (AA6351) AlMgSi alaşımının yarı-katı dökümü, SEED yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi. Etial-61 alaşımının katı-sıvı dönüşüm aralığı karakterizasyonunda, DTA analizi Etial-61 alaşımında yarı-katı bölgeyi 28°C olarak belirten sıvılaşma sıcaklığını 622°C ve katılaşma sıcaklığını 594°C vermiştir. Etial-61 alaşımının yarı-katı şekillendirilmesinde yarı-katı ön malzeme üretmek için SEED yöntemi kullanılmıştır. Etial-61 alaşımı bir elektrik ocağında ergitildikten sonra SEED ünitesi üzerinde bulanan potaya dökülerek sabit bir dönme hızında 75, 80, 85, 90, 95 ve 100 saniye süreleri ile döndürülmüştür. Sonra, yarı-katı haldeki biyet optimum küresel mikroyapı elde etmek amacı ile oda sıcaklığında su içerisinde soğutulmuştur. 85 saniye döndürme süresinin 52,4µm ortalama tane boyutu ve 0,73-0,76 şekil faktörüne sahip optimum mikroyapıyı ürettiği tespit edilmiştir. Etial-61 alaşımını şekillendirmek için, farklı döndürme süreleri ile elde edilen yarı-katı haldeki ön malzeme sabit bir enjeksiyon hızında ve 150°C sabit sıcaklıkta olan kalıba preslenmiştir. Sonuçlar, yarı-katı şekillendirme işlemi ile üretilen numunelerin 47,6-57,8µm ortalama tane boyutu ve 0,74-0,76 şekil faktörüne sahip olduğunu göstermiştir.