al alasimlari[5].pdf
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
1/31
ALUMİNYUM
ALAIMLARI
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
2/31
ALUMİNYUM VE ALAIMLARI Alüminyum ve alüminyum alaşımlar ı en çok kullanılan demir dışı metaldir.
Aluminyum alaşımlar ı:alaşımlama (Cu, Mg, Si, Mn,Zn ve Li) ile dayanımlar ı
artır ılır. Isıl işlem yapılmayan: tek fazlı, katı çözelti sertleşmesi ile dayanımı
artır ılan.
Isıl işlem yapılan (yaşlandır ılan): çökelme dayanımı ile dayanımartır ılıyor (MgZn2,Al3Li)
Özellikler
Düşük yoğunluk (2.7 g/cm3), çelikle kıyaslandığında: 7.9 g/cm3
Yüksek elektrik ve termal iletkenlik
Yüksek korozyon dayanımı
Kolay şekillendirilebilme (tabaka şeklinde vs. elde edilebilme) YMK yapıda:düşük sıcaklıklarda bile yüksek tokluğa sahiptir
Kısıtlama: Düşük ergime sıcaklığı (660°C)
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
3/31
ALAIMLARIN İSİMLENDİRİLMESİ
7XXXÇinko
6XXXSilisyum ve Magnezyum
8XXXDiğer
Alaşım elementleri
5XXXMagnezyum
4XXXSilisyum
3XXXMangan
2XXXBakır
1XXXAl içeriği >%99
İsimMalzeme
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
4/31
OTOMOTİV UYGULAMALARI Çelikle kıyaslandığında
%65 daha hafif. Ford çeliğe kıyasla %46
daha hafif otomobilüzerine çalışmaktadır.
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
5/31
• 7075 isimli alaşım havacılıkta kullanılmaktadır.
• 7075 has çinko ve bakır içermektedir. Alüminyumunkaynaklanmasının zor olması en büyük problemdir.
• 7075 şekillendirilebilme işlenmesi oldukça kolaydır.
HAVACILIK
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
6/31
ELEKTRİK İLETİMİ-AL ARATIR Elektrik iletimi uygulamaları
aluminyumun en geniş
uygulama alanı bulduğusektördür..
Diğer metaller bu sektördealuminyumun rakibi olamaz.
Elektrik iletimi için en ekonomikyoldur.
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
7/31
©2003 Brooks/Cole, a division of Thomson Learning, Inc. Thomson Learning™
is a trademark used herein under license.
Al-Cu faz diyagramı ve Al-%4 Cu sisteminin mikroyapısıAL-CU SİSTEMİ
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
8/31
Al-% Cu sisteminde sürekli (tanesınırlarında ) çökelen θ fazı.
AL-CU SİSTEMİ
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
9/31
Al-Cu sisteminde çökelme dayanımı elde etmek için uygulanan basamaklar AL-CU SİSTEMİ
%Cu?
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
10/31
AL-CU SİSTEMİAl-%4Cu sistemi için Cu2Al fazının TTT diyagramı
Isıl işlem
Doygun α
Hızlısoğutma
Yaşlandırma
Doygun α +CuAl2
Kararlı α
Zaman (saat)
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
11/31
AL-CU SİSTEMİIsıl işlem (yaşlandırma) sıcaklığı ve zamanının Al-%4Cu alaşımının akmadayanımına etkisi.
Yaşlandırma zamanı (saat)
A k m
a D a y a n ı m ı ( M P a )
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
12/31
AL-MG SİSTEMİ 340-451oC arasında
ısıl işlem yap
(%100α) Oda sıcaklığına
hızla soğut (%100α) 340oC nin altında ısıl
işlem yap (α-çokince β çökelekleri)
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
13/31
AL-MG SİSTEMİ
Isıl işlem
Düşük hızlasoğutmaKararlı α
Doygun α+Mg5Al8
Doygun α
Zaman (saat)
Al-%5.5Mg sistemi için Mg5Al8 fazının TTT diyagramı
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
14/31
AL-MG SİSTEMİ
1202.75454
1454.55083
1605.15456
902.55052
551.55050
400.85005
AkmaDayanımı
artışı
(MPa)
%MgAlaşım
5000 Serisi (Al-Mg) alaşımların mekanik özellikleri
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
15/31
AL ALAIMLARININ ÖZELLİKLERİ
Akma Dayanımı (MPa)Tipik KompozisyonAlaşım Serisi
300
85
130
Yavaş soğutma
570Al+%6Zn+Mg,Cu,Mn7000
210Al+%0.5Mg+%0.5Si6000
465Al+%4Cu+Mg,Si,Mn2000
Hızlı soğutma+
ısıl işlem
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
16/31
AL-Lİ SİSTEMİ Ağırlıkça %2.45’e kadar Lityum içerirler.
Her %1’lik Lityum katkısı alaşımın yoğunluğunu%3 düşürmektedir.
Al3Li fazının çökelmesiyle çökelme sertleşmesi
(precipitation hardening) sağlanıyor. Uzay mekiğinin yakıt tankı
Atlas V ve Delta IV roketlerinin dış muhafazasıbu alaşımdan imal edilmektedir.
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
17/31
SPESİFİK DAYANIM İLE İLGİLİ
ÖRNEK VER
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
18/31
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
19/31
MAGNEZYUM
ALAIMLARI
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
20/31
Magnezyum alaşımları havacılık ve uzay uygulamalarında,yüksek hızlı makinalarda kullanılır.
En büyük avantajı oldukça düşük yoğunluğa sahip olmalarıdır.
Magnezyum ve Berilyum Alaşımları
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
21/31
Mg-Al Sistemi
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
22/31
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
23/31
ARA
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
24/31
BAKIR ALAIMLARI
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
25/31
BAKIR ALAIMLARI Blister Bakır : Bakırın saflaştırılması sırasında elde edilen saf
olmayan bakır.
Bakır bazlı alaşımların uygulama alanları: Elektriksel parçalar (elektrik iletimi kablosu) Pompalar Valfler Conta malzemesi olarak
Bakır ayrıca berilyum veya kobalt ile alaşımlandırılmaktadır. Eldeedilen alaşımın termal ve elektriksel iletkenliği düşmekte ancakdayanımı artmaktadır.
Pirinç - Bakıra ek olarak ana alaşımlama elementi olarak çinkoiçeren alaşımlar.
Bronz -Bakıra ek olarak ana alaşımlama elementi olarak kalay içeren alaşımlar.
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
26/31
BAKIR ALAIMLARININ
ÖZELLİKLERİ Avantajları
Oldukça yüksek termal ve elektriksel iletkenliğe sahiptir.
Orta seviyede korozyonlu ortamlara karşı dayanıklıdır.
Son derece iyi şekil verilebilirlik özelliği sayesinde, kompleksşekillere sahip parçaların üretilmesi kolaydır.
Düşük sıcaklıklarda bile yüksek darbe tokluğuna ve dayanımasahiptir.
Dezavantajları Dayanımı (saf haldeyken) oldukça düşüktür.
Yüzeyinde koruyucu oksit tabakası oluşturmadığı için; kuvvetliasitlere karşı korozyon dayanımı düşüktür.
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
27/31
BAKIR ALAIMLARININ ÖZELLİKLERİ
Saf bakırın mekanik özelliklerinin sıcaklığa bağlı değişimi.
Sıcaklık (oC)
3537394142Brinel sertliği
1832464849%Uzama
82147176216225Çekme Dayanımı (MPa)
50030020010020
Sıcaklık (oC)
3845474740%Uzama
402284268232221Çekme Dayanımı (MPa)
-180-120-80-40-10
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
28/31
TİPİK BAKIR ALAIMLARININ
ÖZELLİKLERİ
Martenzitik reaksiyon5420770Cu-Al (Hızlı soğutulmuş vetemperlenmiş)
Çökelme sertleşmesi412251330Cu-%Be (Yaşlandırılmış)
Katı çözelti sertleşmesi
+pekleşme sertleşmesi
3440685Cu-%35Zn-(Cold worked)
Katı çözelti sertleşmesi68195460Cu-%10Sn-Isıl İşlemden geçmiş
Katı çözelti sertleşmesi62105330Cu-%35Zn-Isıl İşlemden geçmiş
Pekleşme sertleşmesi4370400Ticari olarak saf bakır-(Coldworked)
Tane boyutu5577235Ticari olarak saf bakır-(Küçük taneli
olacak şekilde ısıl işlemden geçmiş)
Katı çözelti sertleşmesi5570225Ticari olarak saf bakır-(Büyük taneliolacak şekilde ısıl işlemden geçmiş)
-6035210Saf bakır
Dayanımı ArtırmaMekanizması
%Uzama
AkmaDayanımı
(MPa)
Çekme
Dayanımı
(MPa)
Malzeme
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
29/31
BAZI BAKIR ALAIMLARININ FAZ
DİYAGRAMLARICu-Zn Cu-Sn
Cu-Al Cu-Be
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
30/31
ÖRNEK %10 Al içeren yüksek dayanımlı bakır alaşımı dizayn
etmek için gerekli olan ısıl işlem rotasını belirleyiniz.
-
8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf
31/31
ÇÖZÜM1. %100 β elde etmek için alaşımı 950oC ye ısıt
ve tut.
2. Alaşımı oda sıcaklığına kadar hızlı bir şekildesoğut ve böylece β fazının martenzite(β’)dönüşmesini sağla.
3. 565oC nin altında (örneğin 400oC de)yaşlandır. Yaşlandırma sırasında martenzit αve γ
2
fazlarına dönüşür. 400oC de oluşan γ2nin miktarı:
7.9%1004.96.15
4.910% 2 =×
−−
=γ
4. Temperleme işleminden sonra hızlı birşekilde oda sıcaklığına soğut. Böylece γfazının oluşmasını engelle.