Alümiyum Şekillendirme Teknolojileri

Transkript

1 Alümiyum Şekillendirme Teknolojileri Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar

2 Soğuk Def Tavlama Toparlanma Yeniden Kristalleşme Tane Büyümesi

3 iç gerilimler 3

4 Toparlanma Statik Toparlanma: Soğuk deforme edilmiş metalin yüksek sıcaklığa çıkılarak toparlanmasının sağlanması Dinamik Toparlanma: Deformasyon sırasında verilen ısı ile toparlanmanın sağlanması

5 heterojenlik Yüzeyilemerkezarasıdeformasyonaynıorandaolmadığıiçin, farklı oranlarda yeniden kristalleşme

6 4. Taneboyutununazaltılması

7 Hall Petchdenklemi = + σ a : akmamukavemeti σ o : dislokasyonhareketinibaşlatmakiçingerekligerilim k: pekleşme üssü(malzemeye bağlı sabit) d: taneboyutu DÜŞÜK SICAKLIKLARDA GEÇERLİDİR!

8

9

10

11

12 TAVLAMA

13

14

15

16 Tane inceltme

17

18 KATILAŞMA: SIVIDAN KATIYA 1.Çekirdekleşme Homojen Heterojen 2.Büyüme

19 çekirdekleşme

20 KATI SIVI

21

22

23

24

25

26 Taneinceltme

27

28

29

30 Al 3 Ti

31 Al 3 Sc

32 AlB 2

33 Taneinceltme Peritektikreaksiyon: S + Al 3 Ti α

34

35 1 ton a 1-3 kg arası: 1/1000 3/1000

36 Stoke Kanunu Kütleyeetkieden momentum: Basınçveviskozite ileorantılıdır = 2 ü 9

37 Süreye bağlı çökelme: Stoke Kanunu = 18ŋ t : süre ŋ : dinamik viskozite g : yerçekimi ivmesi ρ : yoğunluk (p: partikül, s: sıvı) d : partikül çapı S : partikülün aldığı yol

38 Schaffer, Dahle (2005)

39 Al-B ile tane inceltme

40 Ti-B B Metalurji ve Malzeme Materials and Chemistry

41 SIVI ALÜMİNYUM

42 Alüminyum Primer Alüminyum SekonderAlüminyum Boksittenbaşlayıp Hall-Heroultilebiten Geri dönüşüm

43 alüminyum üretimi boksit rafinasyon ergitme geri dönüşüm döküm levha ekstrüzyon

44 Hall-Héroultprosesi Na 3 AlF 6

45

46

47 geri kazanım toplama ayırma temizleme ergitme döküm % 95 enerji kazancı!!!

48 geri kazanım 1 kg kutu alüminyumun geri kazanımı: 8 kg boksit 4 kg kimyasal ürünler 14 kwh elektrik enerjisi (International Aluminium Institute)

49 ürün kalitesi Primer Alüminyum Sekonder Alüminyum

50 SekonderAlüminyum: Ergitme Fırın Rezistans(Direnç) İndüksiyon YanıcıGaz Döküm

51

52

53

54

55

56

57

58

59 Indüksiyonileergitme

60

61

62 İndüksiyonileergitme Lenz KanunuveJoule etkisi

63

64

65 Rezistans (Direnç) ile ergitme

66 Rezistans Fe-Cr-Al: o C Ni-Cr: 1200

67 MoSi2: 1850 o C SiC: 1625 o C

68 Döküm 1. İngot(külçe) 2. Biyet 3. Sac

69 İngot dökümü Pegasus video

70

71

72

73

74

75

76 Video1: bowl Video2: wheel

77 Biyetdökümü Direct Chill Casting: DC casting Dövme alaşımlarına uygulanır

78 Wagstaff

79

80

81

82

83

84

85

86

87 Merdane Döküm

88

89

90 KATILAŞMA Soğutma merdane temas noktaları katılaşmış metal

91

92

93

94 Soğuma Hızı (K.s -1 ) Döküm Hızı (m.mm -1 ) Döküm kalınlığı (mm) Dikey Yatay

95 ÇiftMerdaneDökümü

96 6063: % 0.4 Mg, %0.2 Si 7075: % 2 Mg, %2 Cu, %5 Zn 5058: % 6 Mg, % 1.5 Pb 2024: % 3 Cu, % 2 Mg, %1 Mn

97 7075: % 2 Mg, %2 Cu, %5 Zn 2024: % 3 Cu, % 2 Mg, %1 Mn

98

99 DÖKÜM HATALARI

100 OKSİTLER Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) MgAl 2 O 4 Al 2 O 3 MgO SiO 2 CaO Partikül, film Partikül, film Partikül, film Partikül Partikül ; ; ; <

101 OKSİTLER Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) MgAl 2 O 4 Al 2 O 3 MgO SiO 2 CaO Partikül, film Partikül, film Partikül, film Partikül Partikül ; ; ; <

102 Karbürler Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) Al 4 C 3 SiC Partikül Partikül

103 Borürler Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) TiB 2 AlB 2 Partikül Partikül

104 Nitrür Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) AlN Partikül, film Ergime sıcaklığı ( o C)

105 Nitrür Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) AlN Partikül, film Ergime sıcaklığı ( o C)

106 İntermetallikler Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) TiAl3, TiAl, NiAl, Ni3Al Partikül Al(FeMnCr)Si İgnemsi >4.0

107

108

109 Diğer Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) CaCl 2, NaCl, sıvı MgCl 2

110 Staley ToklukAğacı

111 SIVI METAL TEMİZLİĞİ

112 Gazgeçirme

113

114

115

116

117 Sedimentasyon Temizlenme bölgesi İnklüzyonlar

118 Manyetikalan

119

120

121

122

123 SiC

124 Al 2 O 3

125