Çinko Oranının Al-(5-50)Zn Alaşımlarının Yapısal ve Mekanik Özelliklerine Etkisi

Abstract

Bu çalışmada ağırlıkça %5 ile 50 arasında farklı oranlarda çinko içeren on adet ikili alüminyum-çinko alaşımı kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların içyapıları ışık mikroskobunda incelendi. Alaşımların içyapısında bulunan fazları belirlemek için X-ışını kırınım (XRD) çalışmaları yapıldı. Elde edilen bulgular % 15 çinko oranına kadar alaşımların içyapısının alüminyumca zengin ? fazından oluştuğunu ve alaşımdaki çinkonun bu faz içinde tamamen çözündüğünü göstermektedir. Çinko oranı % 15’i aştığında ? fazının yanı sıra yapıda çinkoca zengin ? fazının oluşmaya başladığı, %25’i aşması durumunda ise ? fazının dendritik bir şekilde büyüdüğü görüldü. Alaşımların sertlik değerlerinin artan çinko oranı ile sürekli arttığı, çekme ve basma dayanımı değerlerinin ise %30 çinko oranına kadar arttığı bu orandan sonra azaldığı görüldü. Artan çinko oranı ile alaşımların içyapısında meydana gelen değişimler katılaşma davranışlarına, mekanik özelliklerinde meydana gelen değişimler ise yapısal değişimlere dayandırılarak irdelendi.

In this study, ten binary aluminum-zinc alloys containing zinc in different ratios between 5 and 50% by weight were produced by permanent mold casting method. The microstructures of the produced alloys were examined in light microscope. X-ray diffraction (XRD) studies were carried out to determine the phases in the microstructure of the alloys. The findings show that the microstructure of the alloys up to 15% zinc is composed of aluminum-rich ? phase and the zinc in the alloy completely dissolves in this phase. It was also showed that when the zinc content exceeds 15%, besides the ?-phase, the zinc-rich ? phase begins to form, and when the zinc content exceeds 25%, the ?-phase grows dendritically. The hardness, tensile, and compression strength values of the alloys increased continuously with increasing zinc content but after the % 30 zinc content tensile and compression strength values decreased. The changes in the microstructure and mechanical properties of the alloys were discussed based on their solidification behaviors and structural changes.