Al11Si alaşımlarının dökümünde değişen fe içeriklerinde Nb ilavesinin etkisinin incelenmesi
Küçük Resim Yok
Tarih
2026
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bayburt Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Alüminyum döküm alaşımları, yüksek dayanım, üstün korozyon direnci, iyi ısıl iletkenlik ve düşük yoğunluk gibi avantajları sayesinde özellikle otomotiv ve savunma sanayii gibi birçok endüstriyel uygulamada yaygın biçimde tercih edilmektedir. Ancak teknolojik gelişmelerle birlikte alüminyum dökümlerinde kalite gereksinimleri de giderek artmaktadır. Bununla birlikte, çevresel etkiler, maliyet avantajı ve birincil hammadde kaynaklarının azalması nedeniyle alüminyum alaşımlarının dökümünde ikincil (hurda) alüminyum kullanımının önemi giderek artmaktadır. Buna karşın, hurda alüminyum kullanımında özellikle demir (Fe) içeriğine bağlı olarak kırılgan intermetalik fazların oluştuğu ve bunun mekanik özellikler üzerinde olumsuz etkilere yol açtığı bilinmektedir. Alüminyum döküm alaşımlarında çekme mukavemeti, uzama ve yorulma ömrü gibi mekanik özelliklerin iyileştirilebilmesi için, alaşımda oluşan gözeneklilik ve yapısal kusurların mümkün olan en düşük seviyeye indirilmesi gerekmektedir. Mekanik özellikleri olumsuz etkileyen en zararlı elementlerden biri olan Fe, alaşım içerisindeki diğer elementlerle reaksiyona girerek çeşitli intermetalik bileşikler oluşturmaktadır. Bu intermetalik fazların; mekanik özellikler, dökülebilirlik, gözeneklilik, korozyon direnci ve yüzey işlemleri üzerinde olumsuz etkiler yarattığı literatürde yaygın olarak rapor edilmiştir. Bu bağlamda, Fe elementinin olumsuz etkilerinin azaltılması ve döküm alaşımlarında artan kalite beklentilerinin karşılanabilmesi amacıyla, farklı alaşım elementlerinin ilavesi ve üretim süreçlerinde yeni teknolojilerin kullanımı üzerine çalışmalar sürdürülmektedir. Bu çalışmada, difüzyon yolu ile farklı Fe içeriklerine sahip Al11Si primer alaşımlarına Niyobyum (Nb) eklenerek döküm deneyleri gerçekleştirilmiştir. Böylece alaşım içerisindeki Fe ve Nb elementlerinin etkileri kapsamlı deneysel çalışmalarla değerlendirilmiştir. Akıcılık, mekanik özellikler ve mikroyapı karakteristikleri detaylı olarak analiz edilerek Nb ilavesinin etkileri ortaya konulmuştur.
Aluminum casting alloys are widely preferred in many industrial applications, particularly in the automotive and defense industries, due to their advantages such as high strength, superior corrosion resistance, good thermal conductivity, and low density. However, with technological advancements, quality requirements in aluminum castings have been steadily increasing. In addition, due to environmental concerns, cost advantages, and the depletion of primary raw material resources, the use of secondary (recycled) aluminum in casting alloys has become increasingly important. On the other hand, it is well known that the use of recycled aluminum leads to the formation of brittle intermetallic phases, particularly due to the presence of iron (Fe), which adversely affects mechanical properties. In order to improve mechanical properties such as tensile strength, elongation, and fatigue life in aluminum casting alloys, porosity and structural defects must be minimized. Iron (Fe), one of the most detrimental elements affecting mechanical properties, reacts with other elements in the alloy to form various intermetallic compounds. These intermetallic phases have been widely reported in the literature to negatively affect mechanical properties, castability, porosity, corrosion resistance, and surface quality. In this context, studies have been carried out to reduce the negative effects of Fe and to meet the increasing quality requirements in casting alloys through the addition of various alloying elements and the use of advanced production techniques. In this study, casting experiments were carried out by adding niobium (Nb) to Al11Si primary alloys with different Fe contents obtained through diffusion. Thus, the effects of Fe and Nb elements in the alloy were evaluated through comprehensive experimental studies. Flowability, mechanical properties, and microstructural characteristics were analyzed in detail, and the effects of Nb addition were systematically revealed.
Aluminum casting alloys are widely preferred in many industrial applications, particularly in the automotive and defense industries, due to their advantages such as high strength, superior corrosion resistance, good thermal conductivity, and low density. However, with technological advancements, quality requirements in aluminum castings have been steadily increasing. In addition, due to environmental concerns, cost advantages, and the depletion of primary raw material resources, the use of secondary (recycled) aluminum in casting alloys has become increasingly important. On the other hand, it is well known that the use of recycled aluminum leads to the formation of brittle intermetallic phases, particularly due to the presence of iron (Fe), which adversely affects mechanical properties. In order to improve mechanical properties such as tensile strength, elongation, and fatigue life in aluminum casting alloys, porosity and structural defects must be minimized. Iron (Fe), one of the most detrimental elements affecting mechanical properties, reacts with other elements in the alloy to form various intermetallic compounds. These intermetallic phases have been widely reported in the literature to negatively affect mechanical properties, castability, porosity, corrosion resistance, and surface quality. In this context, studies have been carried out to reduce the negative effects of Fe and to meet the increasing quality requirements in casting alloys through the addition of various alloying elements and the use of advanced production techniques. In this study, casting experiments were carried out by adding niobium (Nb) to Al11Si primary alloys with different Fe contents obtained through diffusion. Thus, the effects of Fe and Nb elements in the alloy were evaluated through comprehensive experimental studies. Flowability, mechanical properties, and microstructural characteristics were analyzed in detail, and the effects of Nb addition were systematically revealed.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Maden Mühendisliği ve Madencilik, Metalurji Mühendisliği
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
BAYIR, B. (2026). Al11Si alaşımlarının dökümünde değişen fe içeriklerinde Nb ilavesinin etkisinin incelenmesi (Tez No. 1019394) [Yüksek lisans tezi, BAYBURT ÜNİVERSİTESİ]
