DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 3 Sayı: 3 sh. 75-83 Ekim 2001



Benzer belgeler
FARKLI ISIL İŞLEM KOŞULLARINDAKİ 2024 ALUMİNYUM ALAŞIMLARININ KOROZYON SONRASI MEKANİK ÖZELLİKLERİNDEKİ KAYBIN BELİRLENMESİ

ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

Prof. Dr. HÜSEYİN UZUN KAYNAK KABİLİYETİ

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

ÇÖKELME SERTLEŞMESİ (YAŞLANMA) DENEYİ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

Kaynaklı Birleştirmelere Uygulanan Tahribatlı Deneyler

SÜRTÜNME KARIŞTIRMA KAYNAĞI İLE BİRLEŞTİRİLMİŞ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

THE EXAMINATION OF METALLURGICAL PROPERTIES OF WELDED 6351 ALUMINUM ALLOYS WITH INERT GAS METHODS

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Al-Cu Alaşımlarında Porozite ve Mikroyapının Yaşlandırma Üzerine Etkisi

AA 5754 Alüminyum Alaşımının Robot (MIG) Kaynağı ile Birleştirilmesi ve Mikroyapısının İncelenmesi

MALZEME BİLGİSİ DERS 8 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

AA2014 ALÜMİNYUM ALAŞIMI INGOTUN İÇYAPISINA HOMOJENİZASYON SICAKLIĞININ ETKİSİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY.

AA2014 ALÜMINYUM ALAŞIMI INGOTUN İÇYAPİSİNA HOMOJENIZASYON SİCAKLİĞINİN ETKISI

ERDEMİR 3237 MALZEMESİNİN KAYNAK YÖNTEMLERİNE VE SICAKLIĞA BAĞLI KIRILMA DAVRANIŞININ BELİRLENMESİ

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ DENEYİ

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

ISININ TESİRİ ALTINDAKİ BÖLGE

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

Yüksek Mukavemetli Düşük Alaşımlı Çeliklerin Kaynağı. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA SİLİSYUMUN KAYNAK DİKİŞİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

MALZEME BİLİMİ Güz Yarıyılı Kocaeli Üniversitesi Ford Otosan Ġhsaniye Otomotiv MYO. Yrd. Doç. Dr. Egemen Avcu

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

ALUMİNYUM ALA IMLARI

Deformasyon yaşlanmasının AA7075 Alüminyum Alaşımının Mekanik Özelliklerine Etkisinin İncelenmesi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi Araştırma Makalesi

Isıl işlem, katı haldeki metal ve alaşımlarına belirli özellikler kazandırmak amacıyla bir veya daha çok sayıda, yerine göre birbiri peşine uygulanan

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

1070-Al99,7. Kimyasal Kompozisyon (%) Kesme Dayanımı( kaynak yük yönünde) Uluslararası Standartlar. Ek bilgiler. Mekanik Dayanım. Kaynak Pozisyonları

T.C. TRAKYA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ AŞIRI PLASTİK DEFORMASYON METOTLARININ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİ

ALÜMİNYUM T6 ISIL İŞLEMİ İÇİN GELİŞTİRİLEN SEPET TASARIMI İLE ZAMAN VE ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMASI

Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Öğr. Murat BOZKURT. Balıkesir

7075 SERĠSĠ ALAġIMLARIN GENEL ÜRETĠM YÖNTEMLERĠ

DĐRENÇ NOKTA KAYNAK ELEKTRODU ÖMRÜNÜN DENEYSEL ANALĐZĐ

TİTANİUM VE ALAŞIMLARININ KAYNAĞI KAYNAK SÜREÇLERİ GERİLİM GİDERME

DÜŞÜK KARBONLU ÇELİKLERDE ELEKTRİK ARK VE MAG KAYNAK YÖNTEMLERİNİN MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Kaynak nedir? Aynı veya benzer alaşımlı maddelerin ısı tesiri altında birleştirilmelerine Kaynak adı verilir.

TOKLUK VE KIRILMA. Doç.Dr.Salim ŞAHĠN

BÖLÜM 4 KAYNAK METALURJİSİ


Retrogresyon İşleminin 7075 Alüminyum Alaşımının Aşınma Davranışına Etkisi

ZIRH ÇELİKLERİN KAYNAĞINDA KAYNAK AĞZI GEOMETRİSİ VE İLAVE TEL OPTİMİZASYONU Kaynaklı İmalatta İyileştirme Çalışmasına Örnek

METALURJİ VE MALZEME MÜH. LAB VE UYG. DERSİ FÖYÜ

KAZAN ÇELİKLERİNİN KAYNAK KABİLİYETİ 1. Kazan Çeliklerinin Özellikleri

AlCu4Ti Alaşımın Farklı Döküm Sıcaklıklarında Döküm Kalitesi ile Yaşlandırma Arasındaki İlişkinin İncelenmesi

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

RUTİL ÖRTÜLÜ ELEKTOTLARLA BİRLEŞTİRİLMİŞ C22'NİN KAYNAK BÖLGESİNİN KIRILMA TOKLUĞUNUN İNCELENMESİ VE UYUMSUZLUK (MISMATCH) FAKTÖRÜNÜN BELİRLENMESİ

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (YAŞLANDIRMA) DENEYİ

ÇELİKLERİN ISIL İŞLEMLERİ. (Devamı)

LABORATUAR DENEY ESASLARI VE KURALLARI

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

BÖHLER W300. Sıcak iş Çeliklerinin Başlıca Özelliklerinin Karşılaştırılması

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ KAYNAKLANABİLİRLİĞİ VE KAYNAK PARAMETRELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERE VE MİKROYAPIYA ETKİSİ ÖZET

TERMOPLASTİK POLİMERLERİN SÜRTÜNME KARIŞTIRMA NOKTA KAYNAĞINA BAKALİT ARA TABAKA TOZUNUN ETKİSİ

MALZEME ANA BİLİM DALI Malzeme Laboratuvarı Deney Föyü. Deneyin Adı: Malzemelerde Sertlik Deneyi. Deneyin Tarihi:

DENEYİN ADI: Çeliklerin Isıl İşlemi. AMACI: Çeliklerde ısıl işlem yoluyla mikroyapı ve mekanik özelliklerin değişiminin öğretilmesi.

İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi Journal of Advanced Technology Sciences ISSN:

İlker EKER a ve İbrahim SEVİM b, * Geliş Tarihi/Received: , Kabul Tarihi/Accepted:

OSMANLI ALAŞIMLI ÇELİKLER SAN. VE TİC. LTD. ŞTİ.BÖHLER W500

YORULMA HASARLARI Y r o u r l u m a ne n dir i?

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5.

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 10 Yüksek mukavemetli yapı çelikleri. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011. Basma deneyi TS 206: TL / Numune 1 gün

100 TL/adet ISO TL/adet Metalik Malzemelerde. Standard Specification. 200 TL/adet 99. Elyaf takviyeli plâstik.

RRA işleminin 7075 alaşımının mekanik özelliklerine etkisi

INVESTIGATION OF AA 2024 ALUMINUM ALLOY WITH NATURAL AGİNG METHOD OF MECHANICAL PROPERTIES

MMT310 Malzemelerin Mekanik Davranışı Mukavemet ve deformasyon özelliklerinin belirlenmesi - Sürünme, eğme ve burma deneyleri

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS)

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Sürünme ; Yüksek sıcaklıklara dayanıklı malzemelerde görülen hasar dır. Yük veya gerilme altında zamanla meydana gelen plastik deformasyona sürünme

Kaynak yöntemleri ile birleştirilen bir malzemenin kaynak bölgesinin mikroyapısı incelendiğinde iki ana bölgenin var olduğu görülecektir:

ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

ARK KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİRLEŞTİRİLEN OSTENİTİK PASLANMAZ ÇELİK İLE DÜŞÜK KARBONLU ÇELİĞİN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 3 Çelik üretimi. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

STATİK LABORATUVARI Yöntem Akredite Durumu Birim Fiyat Deney Süresi TS EN ISO :2011. Basma deneyi TS 206: TL / Numune 1 gün

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Faz Dönüşümleri ve Faz (Denge) Diyagramları

KAYNAKLI NUMUNELERİN TAHRİBATLI TESTLERİNİN GÜVENİLİRLİĞİ VE CİHAZ KALİBRASYONU

Bölüm 11: Uygulamalar ve Metal Alaşımların İşlenmesi

Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

Çentik Açma (Charpy Test Numunesi) 5 TL / Numune 1 gün DİNAMİK LABORATUVARI * TS EN ISO 148-1:2011 TS EN ISO 148-1:2011 TS EN ISO 9016:2012:2013

TAHRİBATLI MALZEME MUAYENESİ

Transkript:

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 3 Sayı: 3 sh. 75-83 Ekim 2001 TIG KAYNAK YÖNTEMİYLE BİRLEŞTİRİLMİŞ 2024 ALUMİNYUM ALAŞIMININ KAYNAK BÖLGESİNİN ÇÖKELME SERTLEŞMESİ BAKIMINDAN İNCELENMESİ ÖZET/ABSTRACT (AN INVESTIGATION ON THE PRECIPITATION HARDENING OF TIG WELDED 2024 ALUMINUM ALLOY) Enver ATİK, Cevdet MERİÇ, Atilla ŞAHAN Bu çalışmada levha şeklinde üretilmiş olan 2024 alüminyum işlem alaşımı 60 0 lik V kaynak ağzı açılarak TIG kaynak yöntemi ile argon gazı altında ER4043 elektrot kullanılarak birleştirilmiştir. Kaynaklanmış örnekler 492±3 0 C de çözeltiye alınmış ve oda sıcaklığında su verilmiştir, daha sonra bir kısmı doğal yaşlandırılırken bir kısmı da 125 0 C de 22 saat ve 190 0 C de 8.5 saat yapay yaşlandırılmıştır. Kaynaklı örnekler çekme ve çentik darbe deneylerine tabi tutulmuştur. Kaynaklı bölgenin mikrosertliği ölçülüp içyapısı incelenmiştir. In this study, 2024 aluminum wrought alloy manufactured in the form of plates has been welded with TIG welding method under protecting argon gas by using ER4043 electrode as filler metal. The welding geometry is with 60 0 groove type. The specimens were solution heattreated under 492±3 0 C and quenched in water at room temperature. Then, they were aged naturally and artificially. Artificial aging was performed at 125 0 C for 22 hours and at 190 0 C for 8,5 hours. Natural aging was performed at room temperature for one week. All welding specimens were subjected to tension and Charpy tests. Microhardness and microstructure of the welded specimens were determined. ANAHTAR KELİMELER/KEYWORDS TIG kaynağı, 2024 alüminyum işlem alaşımı, Çökelme sertleşmesi, Mekanik özellikler, İçyapı TIG welding, 2024 aluminum wrought alloy, Precipitation hardening, Mechanical properties, Microstructure *Celal Bayar Üniversitesi, Müh. Fak., Makine Müh. Böl., MANİSA **Celal Bayar Üniversitesi, FBE, Makine Müh. Anabilim Dalı, MANİSA

Sayfa No: 76 E. ATİK, C. MERİÇ, A. ŞAHAN 1. GİRİŞ Duralümin olarak da bilinen 2024 alüminyum alaşımı bakırlı bir işlem alaşımı olup alüminyum alaşımları arasında en sert, elastisite modülü ve mukavemet değerleri en yüksek olanlarından biridir. Spesifik mukavemet (Akma gerilmesi/yoğunluk) ve/veya spesifik elastisite modülünün (Elastisite modülü/yoğunluk) önemli olduğu yerlerde, uçak gövde ve kanatlarında, ortopedik taban, perçin ve çekici tekerlekleri yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır (Meriç, 1989; Sanders vd., 1983). Çözeltiye alma ısıl işleminden sonra oda sıcaklığında doğal veya yapay olarak yaşlanır (Dündar vd., 1985; Karabulut vd., 1985; Yılmaz, 1985). İçinde Mg bulunması nedeni ile üretimi özel yöntemler ile mümkün olmasına rağmen diğer ısıl işleme tabi tutulabilen alüminyum alaşımlarına göre şekillendirilebilme yeteneği iyidir (Ertürk vd., 1982; Meriç vd., 1993). Bu alaşımın iyi olan fiziksel ve mekanik özelliklerine karşılık korozyona karşı olan dayanımı zayıftır. Talaşlı üretim kabiliyeti iyidir. Direnç kaynağı hariç kaynak edilebilme kabiliyeti ortadır. Çökelme sertleşmesi uygulanmış malzemelerde, içyapıya homojen dağılarak özellikleri belirleyen çok ince çökeltiler, kaynak sırasında ısı etkisiyle Isının Tesiri Altındaki Bölgede (ITAB) ki bazı bölgelerde çözünür ve soğuma sırasında kısmen tekrar çökelirler (Anık vd., 1989; Jeffries vd., 1968). Ancak bu arada yeni çökeltilerin büyüklük biçim ve dağılımları değişir, başta tokluk olmak üzere mekanik özellik değerleri önemli oranda azalır (Eryürek vd., 1996). İri çökeltiler nedeniyle korozyon dayanımı çok düşer. Çökelmelerin tane sınırlarında olması çoğunlukla çatlamaya neden olur (Starke, 1970). Dolayısıyla alaşım türüne ve uygulanan yönteme bağlı olarak, kaynaktan sonra sertleştirme işleminin tümüyle tekrarlanması yoluna gidilebilir veya sadece yaşlandırmayla yetinilir. Bu malzemelerin kaynağı çözeltiye alma ısıl işleminden hemen sonra yani şekil değiştirme kabiliyetlerinin daha iyi olduğu durumlarda yapılabilir. Kaynağın yumuşak durumda yapılması çatlama tehlikesini azaltır (Güleç vd., 1985; Şahan, 2000). Bu çalışmada levha şeklinde üretilmiş olan 2024 alüminyum işlem alaşımı 60 0 lik V kaynak ağzı açılarak TIG kaynak yöntemi ile argon gazı altında ER4043 elektrot kullanılarak birleştirilmiştir. Kaynaklanmış örnekler 492±3 0 C de çözeltiye alınmış ve oda sıcaklığında su verilmiştir daha sonra bir kısmı doğal yaşlandırılırken bir kısmı da 125 0 C de 22 saat ve 190 0 C de 8.5 saat yapay yaşlandırılmıştır. Kaynaklı örnekler çekme ve çentik darbe deneylerine tabi tutulmuştur. Kaynaklı bölgenin mikrosertliği ölçülüp içyapısı incelenmiştir. 2. MALZEME VE DENEYSEL ÇALIŞMALAR Deneylerde kullanılan örnekler endüstride yaygın olarak kullanılan 2024 alüminyum işlem alaşımı olup 6.3 mm (1/4 inç) kalınlığındaki sac levhadan Şekil 1 deki ölçülere uygun olarak hazırlanmıştır. 2024 ün değişik standartlardaki karşılılıkları Çizelge 1 de, mekanik özellikleri Çizelge 2 de verilmiştir. Ayrıca esas metal ve kaynak elektrotunun kimyasal analizleri de Çizelge 3 de görülmektedir. Kaynak işleminden önce malzemenin üretiminden gelen veya eskiden varolan doğal yaşlanmanın etkilerin yok etmek için örneklerin tamamı 415 0 C de 3 saat fırında tutulmuş ve havada soğutulmuştur. 2024 alüminyum alaşımından yapılmış sac levhadan haddeleme yönüne dikkat edilerek kesilmiş örneklere 60 0 lik V kaynak ağzı açılmıştır (Şekil 1). Kaynak yapılırken çarpılmayı önlemek için özel bağlama kalıbı hazırlanmıştır. Kaynaktan önce asetonla kaynak ağızları temizlenmiştir. Kaynak Çizelge 1 de standartları verilen elektrotla Çizelge 4 te verilen kaynak parametrelerine uygun olarak malzeme soğumadan art arda iki paso da tatbik edilmiştir.

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 3 Sayı: 3 Sayfa No: 77 Çizelge 1. 2024 Alüminyum işlem alaşımının ve elektrotun değişik standartlardaki karşılıkları Malzeme Türkiye Etibank ABD Almanya Fransa İtalya ISO İngiltere TSE ETİNORM SAE/AISI DIN AFNOR BS 2024 AlCuMg2 ETİAL 24 A- AA 2024 AlCuMg2 U4G1 ER4043 EL-AlSi5 -- ER4043 SG-AlSi5 P- AlCu4.5MgMn AlCu4M g1 Çizelge 2. 2024 Alüminyum işlem alaşımının ve elektrotun mekanik özellikleri Malzeme Akma Dayanımı Çekme Dayanımı Kopma Uzaması Sertlik (BSD) (N/mm 2 ) (N/mm 2 ) (%) 2024-T0 109 220 12 47 2024-T4 290 393 12 120 ER4043 49 147 10 -- Çizelge 3. Deneylerde kullanılan esas metal (2024) ve elektrotun (ER4043) kimyasal analizi (%Ağ) Malzeme Si Mn Fe Mg Ti Cu Zn Al 2024 0.141 0.547 0.318 1.38 0.054 4,38 0.124 Geri kalan ER4043 5.000 0.500 0.800 0.05 0.200 0.30 0.100 Geri kalan Örneklerinin kaynaklanmasında alüminyum ve alaşımları için yaygın olarak kullanılan ER4043 (SG-AlSi5) kaynak elektrotu seçilmiştir. Söz konusu elektrotun çatlamaya karşı direnci yüksek olup orta derecede akışkanlığa sahiptir. Kaynak işleminde 1.6 mm çapında elektrot kullanılmıştır. Kaynaklanmış örnekler 492±3 0 C de çözeltiye alınmış ve oda sıcaklığında su verilmiştir. Daha sonra bir kısmı doğal yaşlandırılırken bir kısmı da yapay yaşlandırılmıştır. Örneklere uygulanan ısıl işlemler Çizelge 5 de özet olarak belirtilmiştir. Doğal ve yapay yaşlandırmadaki optimum süre ve sıcaklığı belirlemek için çözeltiye alınmış 2024 alüminyum işlem alaşımı 125 0 C ve 190 0 C sıcaklıklarda farklı sürelerde yapay yaşlandırılarak sertlik değişimi incelenmiştir. Kaynaklı malzemelerden TS 5789 a göre hazırlanan örnekler, Instron 1114 marka çekme cihazında oda sıcaklığında çekme deneyine tabi tutulmuştur, deneylerin tamamında çene hızı 0.5 cm/dakika olarak alınmıştır. Çentik darbe (Charpy) deneyleri TS 269 a uygun olarak hazırlanmış olup deneyler Kögel- Leipzig marka çentik darbe cihazında yapılmıştır. Deney örnekleri üzerinde üst ve alt erime bölgeleri ile üst ve alt ITAB bölgelerinde çentik açılmıştır. Deney örneklerine açılan çentiklerin yerleri Şekil 2 de görülmektedir. Kaynaklı bölgenin mikrosertlik dağılımını incelemek için TS 207 e göre hazırlanan deney numuneleri Matsuzawa MHT-2 marka mikrosertlik ölçme cihazında test edilmiştir. Yüzeyleri N10 kalitesinde parlatılmış ve Keller Reaktifi ile dağlanmış örneklerin üst yüzeyinden 2.5 mm altından ve 0,5 mm ara ile kaynaklı bölge boyunca mikrosertlik değerleri ölçülmüştür. Cihaz ölçüm yapılırken otomatik olarak 100 gram yükle yüklenmiştir. Kaynaklı bölgenin içyapısını incelemek için plastiğe alınmış olan örneklerin yüzeyleri zımpara ile aşındırılmış, son aşamada Al 2 O 3 pasta kullanılarak yüzeyleri keçe ile parlatılmıştır. Keller reaktifi ile 12-13 saniye dağlanmıştır. Dağlamada kullanılan Keller reaktifinin bileşimi şöyledir. 2 ml HF (%48) + 3 ml HCl (konsantre) + 5 ml HNO 3 (konsantre) + 190 ml Su (saf) Dağlanan örneklerin Hunt Wetzlar marka optik mikroskop ile içyapılarının fotoğrafları çekilmiştir. L 97

Sayfa No: 78 E. ATİK, C. MERİÇ, A. ŞAHAN 0 3 1 55 5 Şekil 1. Deneylerde kullanılan kaynaklı örnekler Üst Erime Bölgesi Üst ITAB Alt ITA Alt Kaynak Bölgesi Şekil 2. Örneklere çentik açılan bölgeler Çizelge 4. Deneyde kullanılan kaynak parametreleri Esas Metal 2024 Kaynak işlemi TIG Elektrot SG-AlSi5 (ER4043) Koruyucu gaz Argon Koruyucu gaz debisi 15 dm 3 /dakika Kaynak ağzı V ( 60 0 ) Elektrot çapı 1.6 mm Kaynak pozisyonu Alın Akım 250 A Gerilim 22 V Paso sayısı 2 Çizelge 5. Örnekler uygulanan ısıl işlem sıcaklık ve süreleri Malzeme Çözeltiye alma sıcaklığı ( 0 C) Çözeltiye alma süresi (saat) Soğutma ortamı Yaşlandırma sıcaklığı ( 0 C) Yaşlandırma süresi (saat) 2024-T4 492±3 3 Su Oda sıcaklığı Bir hafta 2024-T6 492±3 3 Su 125 22 2024-T6 492±3 3 Su 190 8.5

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 3 Sayı: 3 Sayfa No: 79 3. DENEY SONUÇLARI VE TARTIŞMA 2024 alüminyum işlem alaşımının çözeltiye alınmış örneklerinin bir kısmı doğal, bir kısmı da 125 0 C ve 190 0 C sıcaklıklarda farklı sürelerde yapay yaşlandırılarak sertlik değişimi incelenmiş, yaşlandırma süresinin sertlik değerine etkisi Şekil 3 de gösterilmiştir. Katı çözeltiye alınmış durumda 80 Vickers olan sertlik değeri, oda sıcaklığında doğal yaşlandırma ile bir haftada 125 Vickers sertlik değerine, yapay yaşlandırma ile 125 0 C de 22 saatte 135 Vickers sertlik değerine, 190 0 C de ise 8.5 saatte 130 Vickers sertlik değerine ulaşılmıştır. Tespit edilen bu optimum yaşlandırma şartları deneylere esas alınmıştır. 140 130 Sertlik (Vickers) 120 110 100 90 80 70 0 50 100 150 200 Süre (saat) Doğal 125 C 190 C Şekil 3: 2024 alüminyum işlem alaşımında yaşlandırma süresinin sertliğe etkisi Çizelge 6. Örneklere uygulanan ısıl işlem sıcaklıklarına göre çekme deneyi sonuçları Isıl işlem/mekanik özellikler Akma gerilmesi (N/mm 2 ) Çekme gerilmesi (N/mm 2 ) Kopma uzaması (%) Kaynak edilmemiş 102 210 23.0 Kaynaklı, işlem 68 154 5.0 yapılmamış 2024-T4 141 226 3.5 2024-T6 (125 0 C de 22 152 250 4.0 saat) 2024-T6 (190 0 C de 8.5 195 313 3.0 saat) Akma gerilmesi çekme deneyinde elde edilen yük-uzama diyagramında %0.2 kalıcı uzamaya karşılık gelen gerilme olarak alınmıştır. Çizelge 7. Örneklere uygulanan ısıl işlem şartlarına ve kaynak bölgelerine göre çentik darbe deneyi sonuçları (Joule) Isıl işlem/bölge Üst erime bölgesi Üst ITAB Alt erime bölgesi Alt ITAB Kaynaklı,ısıl işlem yapılmamış 3.70 2.32 0.81 2.71 2024-T4 1.72 2.35 0.85 1.00 2024-T6 (125 0 C de 22 saat) 1.52 3.20 1.25 1.17 2024-T6 (190 0 C de 8.5 saat) 0.72 1.90 0.75 0.80

Sayfa No: 80 E. ATİK, C. MERİÇ, A. ŞAHAN Kaynak edilmemiş ve ısıl işlem yapılmamış örneğin çentik darbe direnci 3.10 Joule dür. Çekme deneyi için TS 5789 a göre hazırlanan kaynaklı örnekler ile yapılan deneyin sonucunda elde edilen değerler Çizelge 6 da verilmiştir. Çizelge incelendiğinde kaynak edildikten sonra ısıl işlem uygulanmış örneklerin gerek akma gerilmesi gerekse çekme gerilmesi değerleri ısıl işlem uygulanmamış örneklerin değerlerinden daha yüksek bulunmuştur. Kaynak yapılırken ısı etkisiyle ITAB daki bazı bölgelerde çökeltiler çözünüp ve soğuma sırasında uygun olmayan büyüklük, biçim ve dağılımda tekrar çökeldiklerinden akma ve çekme gerilmesi değerleri azalmıştır. Yeniden gerçekleştirilen uygun bir ısıl işlem ile aşırı yaşlanmanın etkileri yok edilmiştir. Çentik konumları Şekil 2 de belirtilmiş olan çentik darbe (Charpy) deneyi örneklerinin oda sıcaklığında gerçekleştirilen deney sonuçları Çizelge 7 de verilmiştir. Kaynak edilmemiş ve ısıl işlem yapılmamış örneğin çentik darbe direnci 3.10 Joule iken, kaynaklanmış fakat hiçbir ısıl işlem yapılmamış örneklerde üst erime bölgesinde bu değer 3.7 Joule e yükselmiştir. Isıl işlem uygulanmış (190 0 C de 8.5 saat) kaynaklı örneklerde çentik darbe direnci azalarak 0.72 Joule e düşmüştür. Kaynak sırasında ısının etkisiyle irileşen çökeltiler tokluğun artmasına neden olurken, uygulanan ısıl işlem ile çentik darbe direnci azalmıştır. Tane sınırlarındaki çökeltiler çoğunlukla çatlak oluşumuna neden olmaktadır. En düşük tokluk değerleri her ısıl işlem şartı için alt ve üst erime bölgesinde olmuştur. Bu da tokluğu azaltan nedenin kaynak elektrotundan, kaynağın iki pasoda yapılmış olmasından veya erime bölgesinin ortasındaki inklüzyonlardan ileri geldiği söylenebilir. Mikrosertlik dağılımını incelemek üzere dağlanarak hazırlanmış örneklerin üst yüzeyinden 2.5 mm altında ve 0,5 mm ara ile kaynaklı bölge boyunca doğrusal olarak mikrosertlik değerleri ölçülerek mikrosertlik değerlerinin kaynak ekseni boyunca değişimi Şekil 4 de gösterilmiştir. Kaynak ekseninin her iki yanındaki sertlik değerleri bütün ısıl işlem şartlarında da simetrik bir dağılım göstermişlerdir. Sadece kaynak yapılmış, ısıl işlem uygulanmamış örneğin mikrosertlik değerlerinin dağılımı düzenli değildir. Erime bölgesi, ITAB ve esas metal arasında belirgin bir geçiş olmamıştır. Kaynak yapılırken oluşan ısı kaynak bölgesinde içyapıyı bozmuştur (Şekil 5 a). Isıl işlem uygulanmış örneklerde düzenlenmiş içyapı ile bölgeler arasında anlamlı bir setlik dağılımı görülmüştür. Hangi ısıl işlem uygulanmış olursa olsun esas metal bölgesinde 135 Vickers olan mikrosertlik değeri ITAB da azalmakta, kaynak metalinde ise düşmektedir. Kaynak metalinde en yüksek mikrosertlik değerleri doğal yaşlandırmaya aittir (115 Vickers), daha sonra sırası ile (125 0 C de 2 saat ve 190 0 C de 8.5 saat) yapay yaşlandırmalar gelmektedir. Kaynak metali, ITAB ve esas metal arasındaki mikrosertlik dağılımındaki farklılıklar ve ani sertlik değişimleri içyapı ve tokluk faklılıklarından meydana gelmektedir. Kaynaklı bölgenin içyapısını incelemek için dağlanan örneklerin çekilen içyapı fotoğrafları Şekil 5 ve Şekil 6 da gösterilmiştir. Şekil 5 a da kaynak yapıldıktan sonra ısıl işlem uygulanmamış örneğin içyapısı gösterilirken Şekil 5 b de doğal yaşlandırılmış, Şekil 6 yapay yaşlandırılmış örneklerin kaynak bölgesine ait içyapı fotoğrafları gösterilmiştir. Fotoğraflarda kaynak metali, ITAB ve esas metalin içyapıları açıkça ayırt edilebilmektedir.

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 3 Sayı: 3 Sayfa No: 81 160 140 120 Sertlik (Vickers) 100 80 60 40 Isıl işlemsiz 20 T4 T6 (125 C) T6 (190 C) 0-10 -5 0 5 10 Kaynak ekseninden uzaklık (mm) Şekil 4. 2024 alüminyum işlem alaşımının kaynaklı bölgesinde sertlik dağılımı (a) (b) Şekil 5. Kaynak sonrası ısıl (a) işlem uygulanmamış (b) doğal yaşlandırılmış

Sayfa No: 82 E. ATİK, C. MERİÇ, A. ŞAHAN (a) (b) Şekil 6. Kaynak sonrası yapay (125 0 C de 22 saat)yaşlandırılmış (a) (190 0 C de 8.5 saat) yaşlandırılmış (b) örneğin içyapısı 4. SONUÇLAR Bu çalışmada levha şeklinde üretilmiş olan 2024 alüminyum işlem alaşımı 60 0 lik V kaynak ağzı açılarak TIG kaynak yöntemi ile argon gazı altında ER4043 elektrot kullanılarak birleştirilmiştir. Kaynaklanmış örnekler 492±3 0 C de çözeltiye alınmış ve oda sıcaklığında su verilmiştir, daha sonra bir kısmı doğal yaşlandırılırken bir kısmı da 125 0 C de 22 saat ve 190 0 C de 8.5 saat yapay yaşlandırılmıştır. Kaynaklı örnekler çekme ve çentik darbe deneylerine tabi tutulmuştur. Kaynaklı bölgenin mikrosertliği ölçülüp içyapısı incelenmiş ve aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. 1-En yüksek akma ve çekme gerilmesi 190 0 C de 8.5 saat yapay yaşlandırma uygulanmış örneklerde görülmüştür. 2-Doğal yaşlandırılmış örnekler en yüksek çentik darbe direncine sahip olmalarına rağmen 190 0 C de 8.5 saat yapay yaşlandırılmış örnekler en düşük çentik darbe direncine sahip olmuşlardır. 3-Kaynak metali, ITAB ve esas metal arasındaki mikrosertlik değerleri arasında en az fark doğal yaşlandırılmış örneklerde görülmüştür. 4-Yaşlandırma süresinin artması ve yaşlandırma sıcaklığının azalması daha iyi bir içyapı oluşmasını sağlamış olup mikrosertlik dağılımları farkı azalmıştır.

Fen ve Mühendislik Dergisi Cilt: 3 Sayı: 3 Sayfa No: 83 KAYNAKLAR Anık S., Dorn L. (1989): Metal Physical Processes During Welding of Aluminium and Aluminium Alloys, Schweissen-Schneiden, n5, p E84-86. Bargel H.J., Schulze G. (1985): Malzeme Bilgisi, Cilt 1 TÜBİTAK Yayınları, Gebze. Dündar S., Tılmaz F. (1985): İnklüzyonların Alüminyum Alaşımlarının Mekanik Özelliklerine Etkisi, 2. Ulusal Alüminyum Kongresi, Seydişehir, Konya. s. 311-322. Ertürk T., Kazazoğlu E. (1982): Effect of Aging on Bulk Formability of Aluminum Alloys, Formability of Metallic Materials-2000 A.D., ASTM STP 753, J. R. Newby and B. A. Niemeier, Eds., American Society for Testing and Materials, p. 19-34. Gourd L.M. (1996): Kaynak Teknolojisinin Esasları, Birsen Yayınevi, İstanbul. Jeffries Z., Archer R.S. (1968): The Basis of Age-Hardening, Precipitation Hardening, Ed. J. W. Martin, 87-100, Pergamon Press. Karabulut A., Aran A. (1985): 2024 Alüminyum Alaşımlarında Soğuma Hızı Duyarlılığı, 2.Ulusal Alüminyum Kongresi, Seydişehir, Konya. s. 292-304 Meriç C. (1989): Physical and Mechanical Properties of AlCu4LiXMg1 Alloy which Cast Under and without Vacuum, Dokuz Eylül Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, FBE/MAK-89-AR-061, İzmir. Meriç C., Varol R. (1993): AlCu4Ti Alüminyum Döküm Alaşımında Çökelme Isıl İşleminin Mekanik Özelliklerine Etkisi, AÜ Isparta Müh. Fak. Dergisi, sayı 7, s. 57-66. Sanders R.E., Sanders T.H., Staley I.T. (1983): Relationships between Microstructure, Conductivity and Mechanical Properties of alloy 2024-T4 (1), Aluminium, 59, Jarg. 13-17. Starke E.A. (1970): The Causes and Effects of Denuded or Precipitates at Grain Boundaries in Aluminium Base Alloys, Journal of Metals, January, p.54-63. Şahan A. (2000): 2024 Alüminyum Alaşımının Kaynak Kabiliyeti, Yüksek Lisans Tezi, CBÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Manisa. Yüksel M. (1985): Alüminyum-Azot ve Alüminyum-Hidrojen Alaşımları, 2. Ulusal Alüminyum Kongresi, Seydişehir, Konya. s. 283-291.