Değişik oranlarda bakır içeren alüminyum alaşımlarında çentik geometrisinin kırılma tokluğu üzerine etkisi

Abstract

Al döküm alaşımları hafif olmaları ve kolay şekil verilebümeleri nedeniyle imalat sanayii için önemli bir malzeme grubunu teşkil etmektedir. Özellikle Al - Cu döküm alaşımları yüksek çekme mukavemeti, uzama ve sertlik değerlerine sahip oldukları için vida, civata, uçak konstrüksiyonu, perçin ve uçak pervanelerinin imalatında kullanılmaktadır. Ancak bu uygulamalar alüminyum döküm alaşımlarının mukavemet, sertlik ve kırılma tokluğu değerleri ile sınırlıdır.Alüminyum alaşımlarında yaşlandırma ile oluşturulan intermetalik fazlar, yaşlandınlabilir malzemelerin sertlik, çekme, darbe ve aşınma mukavemetleri değerlerinde önemli artışlar sağlanmaktadır. Bu çalışmada 3 değişik (%1,5, %2,5, %3,5) Cu oranındaki Al-Cu döküm alaşımları incelenmiştir. Elde edilen alaşımlar çelik kalıplar içerisine dökülüp, çeşitli imalat yöntemleri yardımı ile deney numuneleri hazırlanmıştır. Çekme testleri bilgisayar destekli bir test cihazında gerçekleştirilmiştir. Söz konusu alaşımların sertlik ve çekme mukavemeti değerlerinde Cu oram arttıkça artış gözlenmektedir. Cu oranına bağlı olarak kırılma tokluğu değerlerinde sistematik bir değişim görülmemiştir. Ancak çentik dibi yarıçapı arttıkça kırılma tokluğu değerleri artmaktadır. Ayrıca bu alaşımlar kırılma esnasında plastik bir davranış göstermiştir.

Aluminum casting alloys, having the advantages of light weight and easy formable, are the important material groups for the manufacturing industry. Because of having high tensile strength, extention and hardness value, Al-Cu casting alloys are used for the production of screw, bolt, plane construction, rivet and propeller of plane. However, these applications are limited by the tension, hardness and fracture toughness of aluminum casting alloys. Intermetallic phases formed by aging in aluminum alloys improve the hardness, tension, impact and wear resistance of agable materials considerably. In this work Al-Cu casting alloys with three different (%1,5, %2,5, %3,5) Cu ratios were examined. Produced alloys were poured in steel moulds and by the help of several production techniques, samples were obtained as the experimental studies required. Tension tests were studied on a computer aided test system. When Cu ratios increase, the hardness and tensile strength of these alloys increase, too. In contrast no systematic change observed in fracture toughness values according to Cu ratio. But, when notch increases, fracture toughness values increase, too. In addition, a plastic characteristic of these alloys were indicated during the fracture.