İndüksiyonla ergitme ve eriyik eğirme teknikleri ile Al-5Cu-XSc (x= 0.5 and 1.0) alaşımlarının üretimi ve mekanik karakterizasyonu

Al-5Cu, 2xxx serisi Al-esaslı alaşım grubundan olup hafif ağırlığın gerektirdiği otomotiv ve havacılık endüstrisinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Al-5Cu alaşımlarının en belirgin özellikleri, düşük yoğunluk, yüksek erime sıcaklığı, iyi termal iletkenlik, yüksek dayanım ve tokluktur. Bu çalışmada, Al-5Cu alaşımının mekanik özelliklerinin geliştirilmesi amaçlandı. Bu amaçla, ağ.% 0.5 ve 1.0 oranında Skandiyum (Sc) katkılı Al-5Cu alaşımı indüksiyonla ergitme ve eriyik eğirme yöntemleri ile üretildi. X-ışınımı kırınımı (XRD) analizlerinden, Al-5Cu alaşımında Al ve Al2Cu fazları gözlenirken, Sc katkılı alaşımlarda bu fazların yanında Cu2Sc fazı tespit edildi. Şerit alaşımlarda ise, kırınım piklerinin daha keskin olduğu görüldü. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizlerinde, Sc katkısının, külçe alaşımların mikro yapısını büyük oranda incelttiği görüldü. Ayrıca, Sc katkılı alaşımlarda yarı-kararlı iğnemsi θ'-Al2Cu fazlarına rastlandı. Şerit alaşımlarda ise mikro yapının tamamen eş-eksenli ve homojen tanelerden oluştuğu görüldü. Nano çentme ve çekme testi sonuçları, Sc elementinin Al-5Cu alaşımının mekanik özelliklerini büyük oranda geliştirdiğini gösterdi. Alaşımların mekanik özelliklerindeki iyileşme, tane boyutu sertleşmesi ve çökelti sertleşmesi mekanizmaları ile açıklandı.