AL ALASIMLARI[5].pdf

8/18/2019 AL ALASIMLARI[5].pdf

1/31

ALUMİNYUM

ALAIMLARI


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)


3/31

ALAIMLARIN İSİMLENDİRİLMESİ

7XXXÇinko

6XXXSilisyum ve Magnezyum

8XXXDiğer

Alaşım elementleri

5XXXMagnezyum

4XXXSilisyum

3XXXMangan

2XXXBakır

1XXXAl içeriği >%99

İsimMalzeme


4/31

OTOMOTİV UYGULAMALARI Çelikle kıyaslandığında

%65 daha hafif. Ford çeliğe kıyasla %46

daha hafif otomobilüzerine çalışmaktadır.


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


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.


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


8/31

Al-% Cu sisteminde sürekli (tanesınırlarında ) çökelen θ fazı.

AL-CU SİSTEMİ


9/31

Al-Cu sisteminde çökelme dayanımı elde etmek için uygulanan basamaklar AL-CU SİSTEMİ

%Cu?


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)


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 )


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)


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


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


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


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.


17/31

SPESİFİK DAYANIM İLE İLGİLİ

ÖRNEK VER


18/31


19/31

MAGNEZYUM

ALAIMLARI


20/31

Magnezyum alaşımları havacılık ve uzay uygulamalarında,yüksek hızlı makinalarda kullanılır.

En büyük avantajı oldukça düşük yoğunluğa sahip olmalarıdır.

Magnezyum ve Berilyum Alaşımları


21/31

Mg-Al Sistemi


22/31


23/31

ARA


24/31

BAKIR ALAIMLARI


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.


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.


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


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


29/31

BAZI BAKIR ALAIMLARININ FAZ

DİYAGRAMLARICu-Zn Cu-Sn

Cu-Al Cu-Be


30/31

ÖRNEK %10 Al içeren yüksek dayanımlı bakır alaşımı dizayn

etmek için gerekli olan ısıl işlem rotasını belirleyiniz.


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.

Documents

AL ALASIMLARI[5].pdf