Alümiyum Şekillendirme Teknolojileri Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar
Soğuk Def Tavlama Toparlanma Yeniden Kristalleşme Tane Büyümesi
iç gerilimler 3
Toparlanma Statik Toparlanma: Soğuk deforme edilmiş metalin yüksek sıcaklığa çıkılarak toparlanmasının sağlanması Dinamik Toparlanma: Deformasyon sırasında verilen ısı ile toparlanmanın sağlanması
heterojenlik Yüzeyilemerkezarasıdeformasyonaynıorandaolmadığıiçin, farklı oranlarda yeniden kristalleşme
4. Taneboyutununazaltılması
Hall Petchdenklemi = + σ a : akmamukavemeti σ o : dislokasyonhareketinibaşlatmakiçingerekligerilim k: pekleşme üssü(malzemeye bağlı sabit) d: taneboyutu DÜŞÜK SICAKLIKLARDA GEÇERLİDİR!
TAVLAMA
Tane inceltme
KATILAŞMA: SIVIDAN KATIYA 1.Çekirdekleşme Homojen Heterojen 2.Büyüme
çekirdekleşme
KATI SIVI
Taneinceltme
Al 3 Ti
Al 3 Sc
AlB 2
Taneinceltme Peritektikreaksiyon: S + Al 3 Ti α
1 ton a 1-3 kg arası: 1/1000 3/1000
Stoke Kanunu Kütleyeetkieden momentum: Basınçveviskozite ileorantılıdır = 2 ü 9
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
Schaffer, Dahle (2005)
Al-B ile tane inceltme
Ti-B B Metalurji ve Malzeme Materials and Chemistry
SIVI ALÜMİNYUM
Alüminyum Primer Alüminyum SekonderAlüminyum Boksittenbaşlayıp Hall-Heroultilebiten Geri dönüşüm
alüminyum üretimi boksit rafinasyon ergitme geri dönüşüm döküm levha ekstrüzyon
Hall-Héroultprosesi Na 3 AlF 6
geri kazanım toplama ayırma temizleme ergitme döküm % 95 enerji kazancı!!!
geri kazanım 1 kg kutu alüminyumun geri kazanımı: 8 kg boksit 4 kg kimyasal ürünler 14 kwh elektrik enerjisi (International Aluminium Institute)
ürün kalitesi Primer Alüminyum Sekonder Alüminyum
SekonderAlüminyum: Ergitme Fırın Rezistans(Direnç) İndüksiyon YanıcıGaz Döküm
Indüksiyonileergitme
İndüksiyonileergitme Lenz KanunuveJoule etkisi
Rezistans (Direnç) ile ergitme
Rezistans Fe-Cr-Al: 1100-1400 o C Ni-Cr: 1200
MoSi2: 1850 o C SiC: 1625 o C
Döküm 1. İngot(külçe) 2. Biyet 3. Sac
İngot dökümü Pegasus video
Video1: bowl Video2: wheel
Biyetdökümü Direct Chill Casting: DC casting Dövme alaşımlarına uygulanır
Wagstaff
Merdane Döküm
KATILAŞMA Soğutma merdane temas noktaları katılaşmış metal
Soğuma Hızı (K.s -1 ) Döküm Hızı (m.mm -1 ) Döküm kalınlığı (mm) Dikey 100-1.000 10 1-4 Yatay 100 1 4-8
ÇiftMerdaneDökümü
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
7075: % 2 Mg, %2 Cu, %5 Zn 2024: % 3 Cu, % 2 Mg, %1 Mn
DÖKÜM HATALARI
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 3.60 3.97 3.58 2.66 3.37 0.1-100; 10-5000 0.3-30; 10-5000 0.1-5; 10-5000 0.5-30 <5 2825 2047 2115 1650 2630
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 3.60 3.97 3.58 2.66 3.37 0.1-100; 10-5000 0.3-30; 10-5000 0.1-5; 10-5000 0.5-30 <5 2825 2047 2115 1650 2630
Karbürler Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) Al 4 C 3 SiC Partikül Partikül 2.36 3.22 0.5-25 0.5-5 2100 2540
Borürler Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) TiB 2 AlB 2 Partikül Partikül 4.5 3.19 1-30 0.1-3 2790 2160
Nitrür Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) AlN Partikül, film 3.26 10-50 227 Ergime sıcaklığı ( o C)
Nitrür Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) AlN Partikül, film 3.26 10-50 227 Ergime sıcaklığı ( o C)
İntermetallikler Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) TiAl3, TiAl, NiAl, Ni3Al Partikül - 10-100 - Al(FeMnCr)Si İgnemsi >4.0
Diğer Şekli Yoğunluğu (g/cm 3 ) Boyutu (µm) Ergime sıcaklığı ( o C) CaCl 2, NaCl, sıvı 1.9-3.0 0.5-1 700-1000 MgCl 2
Staley ToklukAğacı
SIVI METAL TEMİZLİĞİ
Gazgeçirme
Sedimentasyon Temizlenme bölgesi İnklüzyonlar
Manyetikalan
SiC
Al 2 O 3