Sürtünme Karıştırma İşleminin Eklemeli İmalat Yöntemi ile Üretilen AlSi10Mg Alaşımının Tribolojik Özelliklerine Etkisi


Kahramanzade H., Sert Y., Küçükömeroğlu T.

European Journal of Science and Technology, cilt.28, ss.1159-1166, 2021 (Hakemli Dergi)

Özet

Eklemeli imalat yöntemi son yıllarda sıklıkla kullanılmaya başlayan imalat yöntemlerinden biri olarak göze çarpmaktadır. Bu üretim teknolojisi çelik, titanyum, kobalt, bakır ve nikel alaşımlarının yanı sıra Al-Si alaşımlarının üretiminde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Al-Si alaşımlarının arasında Al-Si10Mg alaşımı yüksek mekanik ve korozyon dayanımı özellikleri ile ön plana çıkmaktadır. Günümüzde, AlSi10Mg alaşımları otomotiv ve havacılık endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Söz konusu alaşımların uygulama alanlarında kullanım performansını geliştirmek adına bazı tane inceltme amaçlı yöntemler ön plana çıkmıştır. Bu yöntemler arasında, sürtünme karıştırma kaynağından türetilen sürtünme karıştırma işlemi, tane inceltme ve aşırı plastik deformasyon yöntemi olarak göze çarpmaktadır. Bu çalışmada sürtünme karıştırma işleminin (SKİ) eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AlSi10Mg alaşımının mikro yapı, sertlik ve aşınma özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AlSi10Mg alaşımlarının yüzeyine 1200 dev/dk takım dönme hızı, 40 mm/dk takım ilerleme hızı, 6000 N takım baskı kuvveti ve 2° takım açısı ile SKİ gerçekleştirilmiştir. Numunelerin yapısal analizleri, sertlik ve aşınma özellikleri sırasıyla optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu, mikro-sertlik test cihazı ve atmosfer ve vakum ortamında olmak üzere bilye disk tipi aşınma test cihazında belirlenmiştir. SKİ sonrasında eklemeli imalattan doğan katmanlı içyapı ortadan kaldırılmış olup daha düzgün bir yapı elde edilmiştir. İşlemsiz numunenin sertliği 104,5 HV0,01 elde edilirken, işlemli numunede bu değer 98,6 HV0,01 olarak belirlenmiştir. SKİ’nin alaşımın aşınma performansına olan etkilerine bakıldığında, atmosfer ortamında yaklaşık %40’lık bir iyileşme söz konusudur. Vakum ortamında bu değer yaklaşık %10 mertebelerindedir. Atmosfer ortamında baskın aşınma mekanizmasının abrazif aşınma olduğu, vakum ortamında ise kütle transferinin etken olduğu görülmektedir.