Al ve Alaşımlar - yildiz.edu.tr

1 Al ve Ala mlar . eg l AKDO AN. EKER. Al minyum Al minyum tabiatta en ok bulunan Baz malzemelere ait spesifik ekme mukavemeti elementlerden biridir ve m hendislik de erleri (Can,2006). yap lar nda elikten sonra en ok Spesifik kullan lan metaldir. ekme Al minyumun yo unlu u (2,71 g/cm3) Malzeme Mukavemeti [(N/mm2)/(gr/. , eli in yo unlu unun (7,83 g/cm3) cm3)]. te biri kadard r. Al minyum 170-220. Baz al minyum ala mlar n n akma Ala m (. s n r de erleri 500 MPa de erini AlZn6 MgCu). ge mektedir ki bu de er pek ok elik Magnezyum 41-160. Ala mlar . t r n n akma s n r de erlerinin zerindedir. Al minyum ala mlar bu Titanyum 38-290. Ala mlar . zelliklerinden dolay , zellikle hafiflik elik-HX 180 159-200. istenen uygulamalarda s kl kla (NiMoCo). kullan lmaktad rlar. ala m . eg l AKDO AN. EKER. 1. Al minyum Al minyumun elektrik ve s iletkenli i, bak ra g re daha azd r.

2 Fakat spesifik elektrik iletkenli i (elektrik iletkenli i/yo unluk) ve spesifik s iletkenli i ( s . iletkenli i/yo unluk) de erleri kar la t r ld nda bak rdan daha iyi oldu u g r l r. Bundan dolay , hava elektrik hatlar nda al minyum ala mlar kullan l r. Ayr ca al minyumun fiyat da bak ra g re daha d kt r. Korozif ortamlarda al minyumun y zeyi bir oksit tabakas ile kaplanarak, al minyumun korozyona dayan kl l n sa lar. Bu zelli inden dolay al minyum pek ok korozif ortamda kullan labilir. Al minyum ala mlar n n i indeki di er elementler al minyum ile galvanik pil olu turmaya uygun olduklar ndan dolay , korozyon a s ndan al minyumun m mk n oldu u kadar saf olarak kullan lmas tavsiye edilir. Fakat mekanik zelliklerindeki dayan m d kl (zay fl k) nedeniyle uygulamalarda saf Al kullan m yayg n de ildir. Al minyumun, s cak ve so uk ekillendirilebilme kabiliyeti iyidir.

3 Ekstr zyon y ntemiyle ok kar k geometrik yap ya sahip al minyum profiller retilebilir. Kal nl . bir ka mikrona ula labilen folyalar retilerek paketlemede i lemlerinde kullan labilir. G da end strisinde kullan lan paketleme folyalar saf al minyumdan yap l r. Al minyum, elektrolitik olarak oksitlendirilerek de i ik renklerde retilebilir. Eloksal denilen bu i lem ile hem korozyona dayan kl , hem de de i ik renklerde mimaride kullan lan profiller retilerek pencere, kap vb. yap m nda kullan labilmektedir. Baz . durumlarda sertli i ve dayan m y ksek al minyum ala mlar n n st saf al minyum ile kaplanarak korozyon zellikleri iyile tirilebilmektedir (Can, 2006). eg l AKDO AN. EKER. Al Ala mlar ve S n fland r lmas . Al minyum ala mlar n n mekanik, fiziksel ve kimyasal zellikleri ala m elementlerine ve mikroyap s na ba l . olarak de i ir. Al minyuma kat lan en nemli ala m elementleri bak r, mangan, silisyum, magnezyum ve inkodur.

4 Al minyum ala mlar d vme ve d k m ala mlar olarak iki gruba ayr l r. D vme ala mlar n n, plastik deformasyon kabiliyeti iyi olup kolayca ekillendirilebilirler. Al minyum d vme ve d k m ala mlar n n b y k bir k sm na s l i lem uygulanabilmektedir. Amerikan al minyum birli ine g re, al minyum d vme ala mlar d rt harfle s n fland r lmaktad r. Bu s n fland rma u ekildedir: 1 XXX: Saf al minyum. Genellikle elektrik ve kimya end strisinde kullan lmaktad r. 2 XXX: Al-Cu ala mlar . Esas ala m elementi bak rd r. Ba ta magnezyum olmak zere di er ala m elementleri de bulunabilir, y ksek mukavemet istenen havac l k sekt r nde yayg n bir ekilde kullan lmaktad r. 3 XXX: Al-Mn ala mlar . Esas ala m elementi mangand r. Boru, s v tanklar ve mimari uygulamalarda kullan lmaktad r. 4 XXX: Al-Si ala mlar . Esas ala m elementi silisyumdur. Termal genle me katsay s d k, a nma direnci ve korozyon dayan m y ksek ala mlard r.

5 Kaynakl yap larda, levha retiminde, otomobil par alar retiminde kullan lmaktad r. 5 XXX: Al-Mg ala mlar . Esas ala m elementi magnezyumdur. Magnezyum oran artt k a sertlik ve mukavemet artar fakat s neklik azal r. Denizel korozyona kar direnci y ksek oldu undan, bu ortamda al acak yap lar n imalat nda kullan lmaktad r. 6 XXX: Al-Mg-Si ala mlar . Esas ala m elementleri magnezyum ve silisyumdur. ekillendirilme kabiliyeti y ksek olan bu ala mlar zellikle ekstr zyon ile retilen par alar n imalat nda s kl kla kullan l r. 7 XXX: Al-Zn ala mlar. Bak r esas ala m elementi olup, magnezyum, krom ve zirkonyum ilave ala m elementleridir. 7 XXX serisi, al minyum ala mlar n n en y ksek mukavemete sahip olan d r. U ak par alar yap m . ve di er y ksek dayan m istenen yerlerde kullan l r. 8 XXX: Al-Li ala mlar : Esas ala m elementi lityum olup, kalay eklentiside yap labilmektedir.

6 Zellikle u ak ve uzay yap lar nda kullan lmaya ba lanan bu malzeme, iyi yorulma direnci ve iyi tokluk zelliklerine sahiptir. Fakat di er Al ala mlar ile kar la t r ld nda retim maliyetleri y ksektir. eg l AKDO AN. EKER. 2. D vme Al minyum Ala mlar n n S n fland r lmas . 1 XXX, 3 XXX, 4 XXX ve 5 XXX. serisi d vme al minyum ala mlar s l i lem uygulanamayan ala mlard r. Bu ala mlar sadece ekil de i tirme yolu ile sertle tirilebilirler. 2 XXX, 6 XXX, 7 XXX ve 8 XXX. serisi ala mlar ise s l i lem ile sertle tirilebilmektedirler. Is l i lem durumlar na g re d vme ala mlar . (Da c lar,2006). Amerikan Al minyum Birli inin d vme ala mlar . i in isimlendirme kriterleri g sterilmi tir eg l AKDO AN. EKER. D k m Al minyum Ala mlar n n S n fland r lmas . : Saf al minyum. : Esas ala m elementi bak rd r. : Esas ala m elementi silisyumdur. Bak r ve magnezyum gibi ba ka ala m elementleri de bulunabilir.

7 Sanayide kullan lan d k m ala mlar n n % 90' serisidir. : Esas ala m elementi silisyumdur. : Esas ala m elementi magnezyumdur. : Bu seri numaras kullan lmamaktad r. : Esas ala m elementi inkodur. : Esas ala m elementi kalayd r (G le ve Aran 1995; Can, 2006). Is l i lem durumlar na g re d k m ala mlar . eg l AKDO AN. EKER. 3. kelme Sertle mesi G steren Al minyum Ala mlar . Al-Cu Ala m . Al-Cu faz diyagram incelendi inde,Eriyikten ayr an ve ve en az ndan tektik yap bile eni niteli inde olan Al 2Cu arafaz , malzemenin gevrekle mesine yol a t i in d k m tekni i bak m ndan tektik bile ime yak n olmas gereken Al-Cu ala mlar n n pratikte kullan lmas n engeller. te yandan kat la ma aral n n geni li i nedeniyle yap sal a r so uma dikkate al narak teknik Al-Cu ala mlar n n bile imindeki bak r miktar % ile s n rland r lm t r. Al-Cu faz diyagram incelendi inde tektik s cakl n alt nda bak r n al minyum kafesindeki z n rl azald ndan, kelme sertle mesi i in gerekli n ko ullardan biri yerine gelmi olur.

8 Malzemeyi gevrekle tirmeden dayan m art sa layan kelme sertle tirmesi ilk kez Al-Cu ala mlar nda bulunmu tur. Al-Mg-Si Ala m . Al-Mg-Zn Ala m kelme sertle mesi g sterirler. eg l AKDO AN. EKER. ~hitit/DERSLER/METALIK MALZEMELER/DENGE. DIYAGRAMLARI [2].pdf eg l AKDO AN. EKER. 4. kelme Sertle tirmesi Ya lanama sertle mesi s l i lemi faz diyagram . keltilerin t r , da l m , miktar ,ortalama ap ve say s ile malzemenin dayan m de eri de i dayan m a a daki form lle Re H ~ sabit x G / Re H :akma dayan m , G:kayma mod l , : keltiler aras mesafe eg l AKDO AN. EKER. kelme Sertle mesi Sertlik, ekme Dayan m ve Ya lanma Basamaklar . ALLOY AND TENSILE STRENGTH YIELD STRENGTH ELONGATION % IN HARDNESS BHN 500. CONDITION (PSI) (PSI) 2 IN. KG 10 MM 2014 Al Annealed 27,000 14,000 18 45 ala m n n zellikleri Solution treated. 62,000 42,000 20 105. Naturally aged zerine ya lanman n Solution treated , 70,000 60,000 13 135 etkisi artificially aged eg l AKDO AN.

9 EKER. 5. Al minyum Ala mlar nda Is l lem Uygulamalar . Al minyum ala mlar na yap lan s l i lemler de i ik ekillerde uygulanabilir ve uygulanan i lem TX sembolleri ile ala m numaras n n yan na yaz l r. Bu i lemler u ekilde ifade edilmektedir: O: Tavlanm , F : retildi i gibi, H: Sertle tirilmi , T: Is l i leme tabi tutulmu . T1: S cak ekillendirme i leminden sonra so utulmu ve tabii ya lanmaya b rak lm . T2: S cak ekillendirme i leminden sonra so utulmu , so uk ekillendirilmi ve tabii ya lanmaya b rak lm . T3: zeltiye alma i lemi yap lm , so uk ekillendirilmi ve tabii ya lanmaya b rak lm . T4: zeltiye alma i lemi yap lm ve tabii ya lanmaya b rak lm . T5: S cak ekillendirme i leminden sonra so utulmu ve suni ya land rma yap lm . T6: zeltiye alma i lemi yap lm ve suni ya land rma yap lm . T7: zeltiye alma i lemi yap lm ve a r ya land rma yap lm.

10 T8: zeltiye alma i lemi yap lm , so uk ekillendirilmi ve suni ya land rma yap lm . T9: zeltiye alma i lemi yap lm , suni ya land rma yap lm ve so uk ekillendirilmi . T10: S cak ekillendirme i leminden sonra so utulmu , so uk ekillendirilmi ve suni ya land rma yap lm (Can,2006). eg l AKDO AN. EKER. Al minyum ve Ala mlar n n Korozyonu D k zg l a rl k, elektrik ve s y iyi iletebilme, yeterli say labilecek mekanik dayan m ve iyi plastik ekillendirilme kabiliyetine sahip olan al minyum, de i ik korozif ortamlarda kullan labilmektedir. zellikle korozyon dayan m n n arand durumlarda, al minyumun safl n n % 99,5'un alt nda olmamas gereklidir. Fakat genellikle al minyumun mekanik zelliklerini geli tirebilmek i in ala mlama yap ld ndan dolay , al minyum ala mlar n n korozyon direnci, saf al minyumdan daha d kt r. izelge'de baz al minyum ala mlar n n farkl korozyon ortamlar ndaki durumlar g sterilmi tir (Topba ,1993).