AA-6101 ALASIMININ YÜKSEK GERILIM ÇIPLAK HAVAI HATLARINDA AAAC ILETKENI OLARAK KULLANIMI



Benzer belgeler
ELKTRİK AMAÇLI ALUMİNYUM KULLANIMI

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

ÇÖKELME SERTLEŞMESİ (YAŞLANMA) DENEYİ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

Faz Dönüşümleri ve Faz (Denge) Diyagramları

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

İKİLİ ÖTEKTİK FAZ DİYAGRAMLARI

2-C- BAKIR VE ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİ 2-C-3 MARTENSİTİK SU VERME(*)

FAZ DİYAGRAMLARI ve DÖNÜŞÜMLERİ HOŞGELDİNİZ

Çift Fazlı Paslanmaz Çeliklerde Yaşlandırma Koşullarının Mikroyapı Özellikleri Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

ALUMİNYUM ALA IMLARI

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

Chapter 9: Faz Diyagramları

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

Faz kavramı. Kristal yapılı malzemelerin iç yapılarında homojen ve belirli özellikler gösteren bölgelere faz (phase) adı verilir.

HAVAİ HAT İLETKENLERİ VE HAT SABİTELERİ

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

MALZEMELERİN MUKAVEMETİNİ ARTIRICI İŞLEMLER

MALZEME BİLGİSİ DERS 7 DR. FATİH AY.

CALLİSTER FAZ DÖNÜŞÜMLERİ

Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ 1

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

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

FARKLI ÇELİKLERE UYGULANAN DEĞİŞEN ISITMA HIZLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 11 DR. FATİH AY.

İmal Usulleri. Döküm Tekniği

ELASTİK PLASTİK. İstanbul Üniversitesi

MALZEME BİLGİSİ. Katılaşma, Kristal Kusurları

7075 SERĠSĠ ALAġIMLARIN GENEL ÜRETĠM YÖNTEMLERĠ

Dünyada ve Türkiye de Bakır

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

TOZ METALURJİSİ Prof.Dr. Muzaffer ZEREN

İKİZ MERDANELİ SÜREKLİ DÖKÜM TEKNİĞİ İLE AA5754 MALZEME ÜRETİMİ. Koray TURBALIOĞLU

MALZEME BİLGİSİ. Katı Eriyikler

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

PLASTİK ŞEKİLLENDİRME YÖNTEMLERİ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ

Aluminyum Kaynak Telleri kataloğu

Döküm Prensipleri. Yard.Doç.Dr. Derya Dışpınar. İstanbul Üniversitesi

CERRAHİ İĞNE ALAŞIMLARI. Microbiologist KADİR GÜRBÜZ

Paslanmaz Çeliklerin. kaynak edilmesi. Özlem Karaman Metalurji ve Malzeme Mühendisi Kaynak Mühendisi

Gaz. Gaz. Yoğuşma. Gizli Buharlaşma Isısı. Potansiyel Enerji. Sıvı. Sıvı. Kristalleşme. Gizli Ergime Isısı. Katı. Katı. Sıcaklık. Atomlar Arası Mesafe

EKSTRÜZYON ÖNCESİ VE SONRASI UYGULANAN ISIL İŞLEMLERİN AA 6063 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ MEKANİK ÖZELLİKLERİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

şeklinde, katı ( ) fazın ağırlık oranı ise; şeklinde hesaplanır.

TEKNOLOJİSİ--ITEKNOLOJİSİ. Prof. Dr. İRFAN AY / Öğr. Gör. FAHRETTİN KAPUSUZ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

Kovan. Alüminyum ekstrüzyon sisteminin şematik gösterimi

Faz ( denge) diyagramları

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ ISIL İŞLEMLERİNİN ESASI

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

DEMİR KARBON FAZ DİYAGRAMI

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

ÇELİK YAPILAR (2+1) Yrd. Doç. Dr. Ali SARIBIYIK

BAKIR ALAŞIMLARI. Prof. Dr. Ramazan YILMAZ & Yrd. Doç. Dr. Zafer BARLAS

Çeliklerin Fiziksel Metalurjisi

6. BEYAZ ve YÜKSEK ALAŞIMLI DÖKME DEMİRLER

KAYNAK UYGULAMASI DİFÜZYON KAYNAĞI

ATOM HAREKETLERİ ve ATOMSAL YAYINIM

2. Sertleştirme 3. Islah etme 4. Yüzey sertleştirme Karbürleme Nitrürleme Alevle yüzey sertleştirme İndüksiyonla sertleştirme

Al-Cu Alaşımlarında Porozite ve Mikroyapının Yaşlandırma Üzerine Etkisi

CALLİSTER FAZ DİYAGRAMLARI ve Demir-Karbon Diyagramı

ÜRÜN KATALOĞU BM TEKNİK

ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA SİLİSYUMUN KAYNAK DİKİŞİ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

DEMİR DIŞI DÜŞÜK SICAKLIK METAL ve ALAŞIMLARI

Ömer Faruk Koç, Ali Kalkanlı (Orta Doğu Teknik Üniversitesi)

Faz dönüşümleri: mikroyapı oluşumu, faz dönüşüm kinetiği

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

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

Tozların Şekillendirilmesi ve Sinterleme Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Temel kavramlar Demir-Karbon Denge Diyagramı

6XXX EKSTRÜZYON ALAŞIMLARININ ÜRETİMİNDE DÖKÜM FİLTRELERİNDE ALIKONAN KALINTILARIN ANALİZİ

TANE BÜYÜMESİ. Şek Bir saat süreyle değişik sıcaklıklara ısıtılmış ince taneli ve kaba taneli çeliklerin tipik tane büyüme davranışı

Pik (Ham) Demir Üretimi

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

İÇECEK KUTULARINA YÖNELİK OLARAK İKİZ MERDANELİ SÜREKLİ DÖKÜM YÖNTEMİ AA 3104 ALÜMİNYUM ALAŞIMININ DÖKÜMÜ VE TERMOMEKANİK PROSESLERİN TASARIMI

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

AA2014 ALÜMİNYUM ALAŞIMI INGOTUN İÇYAPISINA HOMOJENİZASYON SICAKLIĞININ ETKİSİ

makale tane sınırlarında karbür çökelmesi meydana gelmektedir. Tane sınırlarında karbür oluşumu Şekil 4'te verilmiştir.

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

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

Faz dönüşümünün gelişmesi, çekirdeklenme ve büyüme olarak adlandırılan iki farklı safhada meydana gelir.

MMT407 Plastik Şekillendirme Yöntemleri

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

Prof.Dr.Muzaffer ZEREN SU ATOMİZASYONU

Birimler C 16,6 µm/mk C 17,2 µm/mk C 18,3 µm/mk C 19,5 µm/mk

Doç.Dr.Salim ŞAHİN SÜRÜNME

Malzemeler yapılarının içerisinde, belli oranlarda farklı atomları çözebilirler. Bu durum katı çözeltiler olarak adlandırılır.

Demir-Karbon Denge Diyagramı

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

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

Toz Metalurjik Malzemeler Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Fiziksel özellikler nelerdir? Mekanik Elektriksel Termal Manyetik Optik

KTÜ, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü

8. ALÜMİNYUM DÖKÜM ALAŞIMLARI

Öğr.Gör.Alkan AKSOY. Hazırlayan: Öğr.Gör. Alkan AKSOY -Sürmene

Yoğun Düşük sürünme direnci Düşük/orta korozyon direnci. Elektrik ve termal iletken İyi mukavemet ve süneklik Yüksek tokluk Magnetik Metaller

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Transkript:

AA-6101 ALASIMININ YÜKSEK GERILIM ÇIPLAK HAVAI HATLARINDA AAAC ILETKENI OLARAK KULLANIMI A STUDY ON THE POSSIBLE USE AA-6101 ALLOYS AS A MATERIAL TO MANUFACTURE AAAC ALUMINUM CONDUCTOR FOR HIGH VOLTAGE BARE ELECTRIC TRANSMISSON LINES Sedat KARABAY*, Muharrem YILMAZ**, Muzaffer ZEREN** * Turkkablo A.O. Izmit-Kocaeli ** Kocaeli Üniversitesi Metalurji ve Malzeme Müh. Bölümü Izmit-Kocaeli ÖZET Dünyada aluminyumun enerji nakil alaninda kullanimi 1930 lu yillardan itibaren baslayarak günümüze kadar giderek artan bir egilim içersinde devam etmis olup bu trendin gelecekte de en azindan farkli yeni malzemeler üretilene kadar bir süre daha devam edecegi asikardir. Son yillarda elektrik enerjisi iletiminde aluminyum, kullanma tekniklerinin gelistirilmesi, hafiflik ve maliyet avantajlari ile diger metallere karsi büyük bir üstünlük saglamis bulunmaktadir. Ülkemizde ise bu alanda alüminyumun kullanimina 1952 yilindan itibaren baslanmistir. Çiplak iletkenler ile yapilan yüksek ve alçak gerilim hatlarinda elektrik iletimi tamamen alüminyum üzerinden nakledilmektedir. Türkiye de hava hatti elektrik enerjisi naklinde çiplak iletken tipleri olarak ACSR ve AAC ki bunlar sirasiyla çelik özlü ve tam alüminyumdur, kullanilmaktadir.türkiye deki hatlarin tamami bu iki cins iletkenden olusmus olup bu iletkenlerin alüminyumlari %99.7 saflikta EC sinifi malzemelerdir. Bu çalismada AA-6101 alasimlarinin AAAC (All Aluminum Alloy Conductor) iletkeni imalatinda ana metal olarak kullanilabilirligi, mekanik ve isil islem özellikleri ve metallografik açidan incelemeleri yapilmistir. ABSTRACT In large scale utilization of the aluminum in the world for transmission of electrical energy starts in 1930 s and still continues an inreasing trend.in future, the trend will be same up to investigation of new materials. Completion the investigation stage of the aluminum behaviours and both lightness and low product costs are rendered aluminium as superiority in electrical energy transmission area when compared other materials. In our country, utilization of aluminium in electrical aims starts in 1952. All overhead lines in our country consist of ACSR and AAC types bare conductors. In this study, it has been pointed out that alloy AA-6101 is an alternative main material instead of heavy composite ACSR to save truss costs owing to weight of the composite conductor per km and line construction labour. Mechanical, heat treatment properties and metallographical analysis of AA 6101 have been also introduced.

1.GIRIS Ülkemizde alüminyum, 1950 li yillardan itibaren yaygin olarak barajlarda üretilen elektrik enerjisinin sehirlere tasinmasi ( çiplak ACRS iletkenler ile ) buralardanda daha küçük yerlesim birimlerine çiplak olarak örülmüs çelik özlü ve tam alüminyum iletkenler (AAC) ile nakledilmesi vasitasiyla genis bir kullanim alanina sahip olmustur. Izolasyonlu iletkenler açisindan alüminyum; Alüminyum sekillendirildikten sonra hem PE,PVC ve hemde XLPE ile sorunsuz olarak izole edilebildiginden izolasyon malzemelerinin özelliklerine bagli olarak alçak orta ve yüksek gerilim enerji kablosu olarak yaygin kullanim sahasi bulmustur. Yer alti ve yer üstü enerji kablolari kullanim alaninda maalesef ülkemiz anlasilamayan bir sebeple hala agirlikli olarak bakir iletkenli kablolari kullanmaktadir.bir baska deyisle alüminyumun çiplak havai hatlarin yapimlarindaki kullanim oranlari izoleli kablolar imalatlarinda gerçeklesmemistir. Izoleli alüminyum enerji kablolari, hafiflik, kolay montaj, birim metal agirligi, mükemmel elektrik iletkenligi,düsük metal fiatlari vb. diger özellikleri nedeni ile etkileyici ekonomik ve teknik özelliklere sahiptir. Izoleli alüminyum enerji kablolarinin alüminyum disi enerji kablolarinin yerine kullanilmasi tüketici için önemli ekonomik sonuçlar doguracak ve genelde alt yapi yatirimlari devletimiz tarafindan yapildigi için bu durum ulusal ekonomimiz açisindan önemli bir kaynak israfinin durdurulmasini saglayacaktir. Özel alt yapi mütesebbüsleri kismen ekonomik davranip alüminyumu tercih etmektedirler. Yakin bir geçmise kadar enerji iletiminde bakir, yüksek elektrik iletkenligi ve mekanik özellikleri nedeni ile dünyada en çok kullanilan metal olmasina ragmen günümüzde artik bu metalin yerini alüminyum almis bulunmaktadir. Elektrik enerjisi çiplak iletim hatlarinda, içinde toplam %2 den daha az uygun alasim elementi konulan saf alüminyum yine uygun isil islemler sonucu 6101-T6 formuna getirildiginde elektrik iletiminde iletken olarak kullanilabilir. Bu malzemenin iletkenlik degeri saf alüminyuma göre % 61.0 IACS (International Annealed Copper Standart) degerinden % 57.0 IACS degerine düserken, buna karsin akma mukavemeti 170 N/mm 2 artarak 250 N/mm 2 ye çikmaktadir. Enerji iletiminde degisik amaçlarla kullanilan alüminyum alasimlarinin önemli olanlari Tablo 1 de verilmistir [1]. 2. ENERJI ILETIMINDE KULLANILAN GENEL ALÜMINYUM ILETKENLER AAC: Tam Alüminyum Iletkenler (All Aluminium Conductors) Özellikle alçak gerilim dagitim sebekelerinde kullanilir. ACSR: Çelik Özlü Alüminyum Iletkenler (Aluminium Conductor Steel Reinforced) Bu iletkenler genellikle orta ve yüksek gerilim hatlarinda kullanilir. Merkezinde çelik öz ile takviye edilmis bu iletkenler 10-500 mm 2 bakira esdegerdedir.

AAAC: Tam Alüminyum Alasimli Iletkenler (All Aluminium Alloy Conductors) Iletkeni meydana getiren bütün alüminyum teller 6101 alasimindan yapilmistir. AAAC için tipik üretim kademeleri; 1- Ergiyik metal 2- Döküm/Hadde ile rod eldesi 3- Çözeltiye alma isil islemi 4- Çekme 5- Düsük sicaklik islemi 6- Örgü/Büküm, seklindedir. ACAR: Alüminyum Alasim Özlü Iletkenler (Aluminium Conductor Alloy Reinforced) Iletken özünde ve diger tabakalarinda mekanik dayanimi arttirmak üzere alüminyum alasimindan imal edilen tellerle takviye edilmistir [1]. 3. 6XXX SERISI ALASIMLARIN ISIL ISLEMI Isil islem yapilabilen alüminyum alasimlari en fazla 6XXX serisinde gözlenir ve genellikle ekstrüze edilmis veya haddelenmis halde kullanilirlar. Sogutma hizina olan düsük duyarliligindan dolayi ekstruzyon sonrasi sogutmayla mukavemetleri gelistirilebilir. Ürün özelliklerine etki eden faktörler; kimyasal bilesim, ingot döküm kosullari, homojenizasyon isil islemi, billet yeniden isitma sicakligi, ekstrüzyon sicakligi, ekstrüzyon orani, pres sogutma kosullari ve çökelti sertlesmesi isil islemleridir. 6XXX serisinde yer alan 6101 alasimlarda Mg ve Si, Mg 2 Si yi olustururlar (primer sertlesme fazi). Mg 2 Si i olusturmak için gerekli olandan fazla sislisyum, bu alasimlarin sertlesmesine önemli ölçüde katki saglar [2,3,4,5,6] 6101 serisindeki ana alasim elementleri Mg ve Si, kismen? Al matriksi içerisinde, kati ergiyikte çözünürken ve kismen de intermetalik fazlar halinde bulunur. Katilasma sirasinda, katilasma kosullarina ve kimyasal alasimlandirmaya bagli olarak farkli intermetalik fazlar olusabilir. Fe, tüm ticari alasimlarda impurite olarak bulunarak katilasma esnasinda bir dizi Al-Fe ve Al-Fe-Si intermetalik fazlarini olusturur.? Al matriksinde çözünmeyen veya Al-Fe-Si intermetalik fazlarina girmeyen silisyum, katilasmanin ileriki asamalarinda Mg ile birleserek Mg 2 Si olusturur. Intermetalik fazlarin tipi, boyutu, morfolojisi ve dagilimi malzeme özelliklerini belirler. Nihai üründeki intermetalik partiküllerin sayisini, yer ve dagilimini sadece döküm kosullari belirlemez; ingot homojenizasyonu ve termo-mekanik islemler de belirleyicidir [4,5,6] Billetler solvüs sicakliginin altina yavasça sogutuldugunda büyük oranda kaba Mg 2 Si olusur. Daha hizli sogutma hem partikül sayisini hem de boyutu azaltir. Yavasça sogutulmus billet (40 0 C/h ile) çok iri Mg 2 Si olusumuna neden olur. Sogutma hizi arttikça partiküllerin boyutlari ve sayilari azalir. 315 0 C/h ile sogutulmus billet az miktarda iri Mg 2 Si çökeltileri içerir. Iri Mg 2 Si nin fazla miktada olmasi alasimin çözünürlük oranini azaltir ve dolayisiyla alasimin yaslanma sertlesmesi imkanini kisitlar. Bu durum suni yaslanma sonrasi çekme özelliklerini düsürür. Alasim solvüs sicakliginin altina sogutuldugunda Mg 2 Si çökelmeye baslar. Çökeltilerin miktari ve boyutlari zaman-sicaklik bagimlidir. Yavas sogutma özellikle

yüksek sicaklik bölgesinde sogutma, iri partikülleri olusturur. Solvüs sicakliginin üzerinden oda sicakligina ani sogutma ile Mg ve Si çözeltide kalarak asiri doymus bir kati ergiyik olusturur. 204 0 C nin altinda suni yaslanma isil islemi ile partiküller matriksten disari çikarak çökelti sertlesmesi etkisi olustururlar. Deneysel çalismalar; homojenize olmus billetlerin daha iyi yüzey özellikleri ve daha yüksek akma özellikleri ile birlikte, homojenize olmamis billetlerden çok daha kolay ekstrüze oldugunu göstermektedir. Homojenize olmamis billetlerin ekstrüzyonunda, ekstrüzyon yönünde uzamis çok fazla miktarda Mg 2 Si bulunur. Tekrar isitma sirasinda baslangiçta çökelen bazi Mg 2 Si ler, ekstrüzyon esnasinda veya tekrar istmanin sonlarinda tamamen çözünmez. Ekstrüzyon sonrasi görülen yogun bantli yapi, Mg 2 Si konsantrasyonunun ekstrüzyon boyunca degistigi anlamina gelir. Homojenize olmus billetlerin ekstrüzyonunda, az miktarda Mg 2 Si çökeltileri ile çok daha uniform bir yapi vardir [7,8]. Metal malzemelerin dökümden sonraki primer yapisi, genel olarak dendritik haldedir ve büyük ölçüde bilesim farkliliklari nedeni ile yapida homojensizlik vardir. Difüzyon olaylarinin etkin oldugu homojenlestirme islemiyle yapi homojen hale gelir. Bölgesel bilesim farkliliklarin - özellikle impuritelerin- dengeye getirilmesi ve dendritik yapinin olumsuz etkilerinin giderilmesi arzulanir. Islem süresini mümkün oldugunca kisaltmak amaciyla, malzeme katilasma sicakligina yakin bir sicakliga kadar isitilir. Çok yüksek sicakliklara çikilabilmesine karsilik, bu sicaklikta bekleme süresi diger tavlama yöntemlerine oranla oldukça uzundur. Bir taraftan yapidaki bilesim farkliliklari dengelenirken, bir taraftan da tane sinirlarindaki son katilasan ergiyikteki impuritelerden, bu sicaklikta çözünebilenler çözülerek tane içerisinde homojen olarak dagilir. Bu sicaklikta çözünmeyenler ise kismen parçalanarak küresel forma dönüstürülür ve malzemedeki olumsuz etkileri büyük ölçüde azaltilir. Ancak, hem sicakligin hem de tavlama süresinin fazla olmasi nedeniyle, tavlama sirasinda istenilmedigi halde malzemede tane kabalasmasi meydana gelebilir [3] Aluminyum iletkenler için uluslararasi standardlar üreticiye belirgin kimyasal bilesimler verir. Genelde %0.5 Mg, %0.5 Si içeren ve kalintilarin siki bir sekilde kontrol edildigi alasimlar kullanilmaktadir. Mg 2 Si intermetalik bilesiginin sertlesme üzerine etkisi ile istenilen mukavemet elde edilir. Bu durumu iletken üretimi açisindan özetlemek gerekirse, geleneksel üretim metodu genellikle su sekildedir: 540-550 0 C ye isitilmak suretiyle Mg 2 Si çözeltiye alinir. Ani su verilir ve böylece çekme mukavemeti yükselir. Telin belirli çaplara çekilmesi ile çekme mukavemetini tekrar arttiran peklesme meydana gelir. En sonunda düsük sicaklikta uygulanan isil islem ile mukavemet ile istenen direnç degerleri dengelenir. Döküm billetinin homojenizasyon sicakligina normal hizlar ile (yaklasik 90 0 C) isitilmasi malzemede sürekli yapisal degisimlere neden olur. Belirlenebilen Mg 2 Si çökelmesi yaklasik 135 0 C de baslar ve 316 0 C ye kadar devam eder. Mg 2 Si nin kabalasmasi 316 0 C nin üzerinde meydana gelir. 370 ve 560 0 C de ince plakalar halinde kalir. 560 0 C de 6 saat homojenize edilmis numunedeki taneler çevresindeki küçük Mg 2 Si plakalari görülebilir. 560 0 C de 6 saat, AA6101 billetleri için tipik bir homojenizasyon isil islemini temsil eder. Sicaklik ve homojenizasyon süresi arttikça? AlFeSi nin küresellesme egilimi devam eder. Solvüs sicakliginin üzerinde Mg 2 Si,? AlFeSi ile dengededir. Bu sicakligin altinda? AlFeSi ve Mg 2 Si yarikararli intermetalik fazlardir durumundadir. Ortalama denge 560 0 C de 6 saat homojenizasyon ile elde edilir (530 0 C deki homojenizasyon çok daha yavastir) [6,8].

Mg 2 Si düsük akma özelliklerine ve T6 ya göre yaslandirildiklarinda kötü yüzey karakteristiklerine neden olmaktadir. Döküm billetteki iri? g 2 Si ler 510 0 C de isitmada daha düsük bir hizda çözünür. Heterojen yapidaki bu düsük çözünme hizi, homojenize olmamis billetlerden yapilan ekstrüzyon ürünlerinin daha düsük akma mukavemetine sahip olmasini açiklar. Küçük partiküller halinde Mg 2 Si içeren billetler, iri Mg 2 Si içerenlere nazaran daha kolayca termo-mekanik islem görürler. Yüksek akma mukavemetleri, homojenizasyon sicakligindan hizli sogutulup düsük sicaklikta ekstrüze edilen billetler ile elde edilir. Ekstrüzyon sonrasi ani sogutma, AA6101 alasiminin çözeltiye alma isil islemini tamamlar. Büyük miktarda kati ergiyikte kalan Mg ve Si, alasimin yaslanabilme özelliklerini gelistirir. Yapay yaslanma sonrasinda da yeterli mukavemet artisini elde etmek için 500 0 C civarinda olan sicak ekstrüze edilmis teller yaklasik 60 0 C/h ile sogutulmalidir [6,8] Sicak ekstrüzyon, döküm billet yapisini yeniden kristalize olmus sekle dönüstürür. AA6101 alasimin kolaylikla yeniden kristalize olmasindan dolayi, ekstrüzyon ürünleri genellikle uniform ve ince tanelidir. Mg 2 Si olusumu homojenizasyon sicakligindan soguma hizi ile belirlenirken, belirli ekstrüzyon kosullari altinda, ekstrüze edilebilirlik üzerine ve bitmis ürünlerin özelliklerine de önemli etkileri olabilir. Yavas bir sekilde sogutulan billetlerin akma mukavemetlerini artirmak için yüksek sicakliklarda ekstrüze edilmeleri gerekir. Hizli sogutulmus billetler yüksek mukavemetli ekstrüzyon ürünleri verir. Ekstrüzyon için, ekstrüze olacak parçanin seklinin karmasikligina, ekstrüzyon oranina, kalip cinsine, uygun ekstrüzyon basincina, beklenen mekanik özelliklere ve istenen yüzey düzgünlügüne bagli olarak yeniden isitma sicakligi seçilir. Yüksek yeniden isitma ve ekstrüzyon sicakliklari ekstrüzyon için gerekli olan basinci azaltir. Düsük billet yeniden isitma sicakliklarinin kullanimi, ekstrüzyonun baslangici için gerekli olan basinci yükseltir. Ancak genellikle ekstrüzyon ürününün yüzey düzgünlügünü artirir. Düsük tekrar isitma sicakliklari kullanildiginda ince Mg 2 Si çökeltileri içeren billetler tercih edilir. Bu tip billetler tekrar isitilip ekstrüze edildiginde, yaslandirilmis ekstrüzyon ürünlerinin çekme özellikleri yüksek olur ve ekstrüzyon ürünlerinin mikroyapilarinda az miktrda Mg 2 Si görülür. Bu karakteristik özellik yeniden isitma sirasinda ince Mg 2 Si nin yeniden çözeltiye geçtigini göstermektedir. Al-Mg-Si alasimi için, Sekil 1 de gösterildigi gibi, bir ötektik 3 lü faz diyagrami incelendiginde 7 farkli hal bulunabilir: i- Tamamiyla sivi, (l) ii- Sivi ile sadece primer faz (l+? ) iii- Primer faz ile birlikte sivi ve sadece bir ötektik faz, (l+???? iv- Primer faz ile birlikte sivi ve iki ötektik faz, (l+?????? v- 2 ötektikli kati (?????? vi- tek ötektik fazli?kati?????? vii- ötektik faz içermeyen kati????? Al-Mg-Si faz diyagraminin alüminyumca zengin kösesindeki farkli liküdüs degerleri Sekil 1 de gösterilmistir. Noktali egriler alüminyum kati ergiyigi, Mg 2 Si intermetaligi ve silisyum faz alanlari için liküdüs izotermlerine karsilik gelmektedir. 830 K de (557.6 0 C) 3 lü ötektik noktada birlesen monovirant çizgiler (siyah) ile ayrilmistir. Bu

ötektik noktadan baslayarak Al/Mg 2 Si monovirant çizgisi boyunca ilerlenince sicaklik boyun noktasina kadar artar. Daha sonra Al 3 Mg 2 nin çökeldigi ikinci bir üçlü ötektik noktaya gelince düser (sag alt kösede büyütülerek gösterilen kisim) [7,8,9,10]. Faz diyagraminin sol alt kösesinde sivi fazdaki Al-%2Mg-%1Si alasimi ile dengedeki katiyi baglayan küçük bir bag vardir (tie çizgisi). 3 lü ötektik noktada? /Mg 2 Si/Si, dengedeki 4 fazin konsantrasyonunu 6 bag çizgisi birlestirmektedir. Bu faz diyagrami göz önüne alindiginda ötektik alti Al-Mg-Si alasiminda monovirant çizgiye ulasilincaya kadar ilk önce primer alüminyum katilasir. Alasimin belirli nominal bir kompozisyonu için, geri difüzyon katilasmaya ve ulasilan monovirant çizgiye etki eder. Al-Mg 2 Si monovirant çizgisi üzerinde geri difüzyon, boyun noktasinin katilasmanin devam eden tarafini da kismen belirler (nihai faz Si veya Al 3 Mg 2 ) [9,10,11] 4. DENEYSEL ÇALISMA Deneysel çalismada asagidaki kimyasal bilesime sahip AA6101 alasimlari kullanilmistir. %Fe %Mg %Si %Cu %Mn %Cr %Zn AA6101 0.5 0.35-0.8 0.3-0.7 0.1 0.03 0.03 0.1 Metalografik olarak incelenecek numuneler 2 grup altinda toplanmistir. 1. Grup numune: homojenize olmus hizli sogutulmus?? 7? alüminyum billetten alimistir. 2. Grup numune: Homogenize olmamis, ekstrüzyon için 510 0 C de isitilip?10 mm filmasin olarak ekstrüze edilmis AA6101 rod numunesi (ekstrüzyon yönüne paralel ve dik olmak üzere). Alinan tüm numuneler Weck ve Keller daglayicilari ile farkli sürelerde daglanarak, ekstrüzyon yapisi, Mg 2 Si intermetaliginin dagilim ve boyutlari gibi özellikleri yansitan karakteristik yöreler incelenmistir. Sekil 2 deki billet mikroyapisindan Mg 2 Si in, tane sinirlari boyunca siralandigi görülmektedir. Mg 2 Si in bu durumu mekanik özellikleri düsürmekte ve ekstüzyon sonrasi ürün yüzey kalitesi bozmakta ve düsük uzama degerleri nedeni ile tel çekme isemlerinde sikca kopmalara sebep olmaktadir. Buna karsilik isil islemler sonrasi Mg 2 Si in, rod mikroyapisi içinde ince partiküler seklinde dagildigi sekil 3. ten görülebilir. Numune alma çalismalari ; dökümü yapildiktan sonra homojenize olmamis ve kendi halinde sogumaya birakilmis billetlerin 510 C de ekstrude edilmesine müteakip elde edilen 9.5 mm çapindaki rodlarin T-6 isil islemi uygulandiktan sonra mekanik davranislarinin incelenmesi, ve dökümü yapildiktan sonra homojenize olmus ve su ile sogutulmasi yapilmis billetlerin 510 C de ekstrude edilmesine müteakip elde edilen 9.5 mm çapindaki rodlarin T-6 isil islemi uygulandiktan sonra mekanik davranislarinin incelenmesi. Ekstrüzyonu yapilan filmasinler olup tabi tutulmus olup alasiminin çekme mukavemeti degerleri karsilastirmasi sekil 4 te verilmistir. Sekilden de görüldügü gibi homojenize olmus (560 C, 6 saat) hizli sogutulmus billetlerden basilan filmasinlerden 175?C de T-6 islemi neticesinde alinan numunelerin çekme mukavemetleri homojenize olmamis ve yavas sogutulmus

numunelere göre daha yüksektir. Ayni numunelerin %uzama degerleri karsilastirmasi sekil 5 te, sertlik degerleri karsilastirmasi ise sekil 6 da görülmektedir. 5.SONUÇ Enerji iletim hattinda içinde toplam %2 den daha az uygun alasim elementi konulan saf alüminyum uygun isil islemler sonucu 6101-T6 formuna getirildiginde elektrik iletiminde iletken bara (haddelenerek filmasin üretimi yapilacak metal) olarak kullanilabilir. Bu malzemenin iletkenlik degeri saf alüminyuma göre bir miktar düserken, akma mukavemetinde önemli artislar olmaktadir. Bu nedenle AA6101 alasimindan yapilan iletkenler genellikle orta ve yüksek gerilim hatlarinda merkezinde çelik öz ile takviye edilmeden kullanma imkani bulur. AAAC de çelik bir öz bulunmadigindan dolayi, bimetalik korozyon olasiligi tamamen ortadan kalkar. Bimetalik korozyon hava iletim hatlarinin ömrünü sinirladigi için özellikle sahil alanlarinin elekrifikasyonunda önemlidir. Alasimli iletkenler yüksek sertlikleri nedeniyle asinmaya karsi, yüksek çekme mukavemetleri ile sehime karsi dirence sahiptirler. KAYNAKÇA 1. HUFNAGEL W., Key to Aluminum Alloys Designation, Composition, Trade Names of Aluminum Materials, Aluminum-Zentrale, 1982. 2. KONONENKO. O. V., MATVEEV. V. N., Em Activation Energy in Aluminum Conductors Tested by The Drift Velocity Method Scripta mater. (2000) 621-626. 3. BAKER. S. P., JOO. Y. C., KNAUB. M. P., ARZT E., Electromigration Damage in Mechanically Deformed Al Conductor Lines: Dislocations as Fast Diffusion Paths, Acta mater. 48 (2000) 2199-2208. 4. SPOLENAK. R., KRAFT. O., ARZT. E., Effects of Alloying Elements on Electromigration Microelectronics Reliability 38 (1998) 1015-1020. 5. GUPTA. A. K., LLOYD. D. J., COUNT. S. A., Precipitation Hardening Proseses in an Al-0.4%Mg-1.3%Si-0.25%Fe Aluminum Alloy, Materials Science and Engineering A301 (2001) 140-146. 6. DORE. X., COMBEAU., H., RAPPAZ. M., Modelling of Microsegregation in Ternary Alloys: Application to the Solidification of Al-Mg-Si, Acta mater.48 (2000) 3951-3962. 7. MURAYAMA M., HONO K. Pre-precipitate Clusters and Precipitation processes in Al-Mg-Si alloys Acta mater. 47, 1537-1548, 1999. 8. MURAYAMA M., HONO K., Atom probe studies on the early stages of precipitation in Al-Mg-Si alloys, Preprint accepted for publication in the Proceedings of the 44th International Field Emission Society, Mater. Sci. Eng. A., in press.2001 9. HSU. C., O REILLY. K. A. Q., CANTOR. B., HAMERTON. R., Non- Equilibrium Reactions in 6XXX Series Alloys Materials Science and Engineering A304-306 (2001) 119-124. 10. MYHR. O. R., GRONG. Q., ANDERSEN. S. J., Modelling of the Age Hardening Behaviour of Al-Mg-Si Alloys Acta Mater. 49 (2001) 65-75. 11. FRANZ. E. C., Chemistry and Ageing Behaviour of 6063 Alloy Extrusions, Light Metal Age, February (1985), 5-28. 12. FRANZ. E. C., Natural and Artificial Ageing of the 6XXX Series Extrusions Alloys, light Metal Age, December (1985), 12-15.

8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 AA6101/UHSC/510 C/T-6 AA6101/HRQ/510 C/T-6 13,54 37,61 338,56 Extruzyon orani [%] S e r t l i k [ H B ] Sekil 2. Billet mikroyapisi (X500, Keller ile daglanmis. Mg 2 Si çökeltilerinin, tane sinirlari boyunca siralandigi görülmektedir). Sekil 3. Rod mikroyapisi (X500, Keller ile daglanmis. Yeniden isitma ve ekstruzyon isleminin etkisiyle Mg 2 Si in, mikroyapida ince partiküller seklinde dagildigi görülmektedir).

300 250 AA6101/UHSC/510 C/T-6 AA6101/HRQ/510 C/T-6 Cekme mukavemeti [N/mm2] 200 150 100 50 0 13,54 37,61 338,56 Extruzyon orani [%] Sekil 4. 510?C de T-6 isil isleme tabi tutulmus homojenize olmamis yavas sogutulmus AA-6101 alasimi ile 510?C de T-6 isil isleme tabi tutulmus homojenize hizli sogutulmus AA-6101 alasiminin çekme mukavemetinin degisik ektrüzyon oranlarinda karsilastirmasi. 25 AA6101/UHSC/510 C/T-6 AA6101/HRQ/510 C/T-6 20 % Uzama 15 10 5 0 13,54 37,61 338,56 Extruzyon orani [%] Sekil 5. 510?C de T-6 isil isleme tabi tutulmus homojenize olmamis yavas sogutulmus AA-6101 alasimi ile 510?C de T-6 isil isleme tabi tutulmus homojenize hizli sogutulmus AA-6101 alasiminin %uzama degerlerinin degisik ektrüzyon oranlarinda karsilastirmasi.

80 70 AA6101/UHSC/510 C/T-6 AA6101/HRQ/510 C/T-6 60 50 Sertlik [HB] 40 30 20 10 0 13,54 37,61 338,56 Extruzyon orani [%] Sekil 6. 510?C de T-6 isil isleme tabi tutulmus homojenize olmamis yavas sogutulmus AA-6101 alasimi ile 510?C de T-6 isil isleme tabi tutulmus homojenize hizli sogutulmus AA-6101 alasiminin sertlik degerlerinin degisik ektrüzyon oranlarinda karsilastirmasi.