Zr ve/veya V ilavesinin Al-Si alaşımlarının yapısal ve mekanik özelliklerine etkisinin incelenmesi

Alüminyum alaşımları yapısal uygulamalarda hafif olmaları, bağıl dayanımlarının yüksek olması ve üstün korozyon/oksidasyon dirençlerinden dolayı çelikten sonra en çok kullanılan ikinci metal grubudur. Alüminyum alaşımlarının üstün fiziksel ve mekanik özellikleri uygulanan ısıl işleme ve yapısında bulunan alaşım elementinin türüne ve miktarına bağlıdır. Al-Si esaslı döküm alaşımları ise otomotiv endüstrisinde yakıt tüketiminin azaltılması ve taşıtların hafifletilmesi gibi sebeplerden dolayı en çok tercihe edilen gruptur. Bununla birlikte, Al alaşımlarının taşıtlarda çeliğin yerine kullanılabilmesi için mekanik özelliklerinin daha da arttırılması gerekmektedir. Bu kapsamda otomotiv endüstrisinde kullanılan ve gün geçtikçe kullanım alanı artan ticari alüminyum döküm alaşımlarından AlSi10Mg alaşımının mevcut mekanik özelliklerinin Zr ve/veya V ilavesi ile arttırılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında kullanılan alaşımlar metal kalıba döküm yöntemi ile üretilmiş ve farklı sürelerde T6 ısıl işlemi (500 ℃'de 1 saat çözeltiye alma-190 ℃'de 1, 4, 16 ve 64 saat yaşlandırma) uygulanmıştır. Zr ve/veya V ilavesinin ticari AlSi10Mg alaşımının mikroyapısına, faz ilişkilerine, dönüşüm sıcaklıklarına ve mekanik özelliklerine etkisi detaylı bir şekilde incelenmiştir. Alaşımların mikroyapısı optik mikroskop ile faz analizleri X-ışınları kırınımı (XRD) ile ötektik dönüşüm sıcaklıkları ise termal analiz yöntemi ile incelenmiştir. Dökülmüş haldeki ve ısıl işlem görmüş numunelerin mekanik özellikleri Brinell sertlik ve çekme testleri ile ölçülmüştür. Zr ve/veya V ilavesinin mikroyapı ve diğer yapısal özelliklere çok fazla etkisi olmamasına rağmen, AlSi10Mg alaşımının mekanik özelliklerinin % 0,2 Zr ve % 0,5 V ilavesi ile önemli ölçüde arttığı gözlemlenmiştir. Hatta, 64 saat yaşlandırılmış % 0,2 Zr ve % 0,5 V ilaveli alaşım sırasıyla 212 ve 250 MPa akma ve çekme dayanımı göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Al-Si alaşımları, Döküm, Yaşlandırma, Mikroyapı, Mekanik özellikler