Çinko alminyum esaslı Za 12 alışımına Cr ilavesinin mikroyapı ve mekanik özelliklere etkisininin incelenmesi

Abstract

ZA alaşımlan günümüzde bir çok alanda bazı Al alaşımları, dökme demir, pirinç ve bronz gibi diğer konvansiyonel döküm alaşımlarının yerine kullanılmaktadır. Bunun sebebi olarak ZA alaşımlarının iyi dökülebilirliğe, yüksek mukavemete ve iyi aşınma özelliklerine sahip olması ve mukavemet/ağırlık oranının yüksek olması gösterilebilir. Bu alaşımların üstün mekanik özelliklerinin yanında sundukları en önemli avantajları hemen hemen bilinen bütün döküm yöntemleri ile başarılı bir şekilde dökülebilmeleridir.Bu çalışmada çinko-alüminyum esaslı standart ZA-12 alaşımına, bileşiminde bulunmayan krom alaşım elementi %0.01- %0.1 aralığında değişen oranlarda ilave edilmiş, sıkıştırma döküm yöntemi kullanılarak üretilen alaşımlarda kromun mikroyapısal özellikler ile sertlik, çekme, darbe, yorulma gibi mekanik özelliklere etkisi araştırılmıştır.Cr alaşım elementi ZA-12 alaşımının sertlik değeri üzerinde artışa neden olur iken, darbe direncini önemli ölçüde azaltmıştır. Darbe direnci sadece % 0,01 Cr içeren ZA-12 alaşımı için artarken, diğer Cr ilavelerinde darbe direncinde farkedilir derecede bir düşüş görülmüştür. %0.03 oranına kadar ilave edilen Cr elementi standart alaşımın çekme ve yorulma mukavemetini arttırırken, yüksek oranlarda ilaveler alaşımın mukavemet değerlerini sürekli olarak önemli miktarda düşürmüştür. Yapılan metalografik çalışmalarda, kromun mikroyapıda komplex şekilli partiküller halinde bulunduğu gözlenmiştir. Bu partiküllerin ZA-12 alaşımının çekme mukavemeti, yorulma mukavemeti ve darbe direncinde azalmalara sebep olduğu düşünülmektedir.Anahtar Kelimeler: Sıkıştırma döküm, Çinko-Alüminyum alaşımları, ZA-12, sertlik, çekme gerilmesi, mekanik özellikler

At present, ZA alloys are used in many areas/applications instead of conventional casting alloys such as Al alloys, brass, bronze and cast iron alloys. This is reason that ZA alloys have good castability, high strength; good wear resistance and high ratio of strength to weight. The most important advantage of ZA alloys, in addition to its superior mechanical properties, is to be cast by all of common casting methods.In this study, the effect of the chromium on microstructure and the mechanical properties (tensile strength, hardness, impact strenght and fatigue strenght ) of the squeeze cast zinc-aluminium based ZA?12 alloy have been investigated in the range from 0.01 % to 0.1 % Cr.The results showed that while the addition of the chromium increases the hardness of the ZA?12 alloy, considerably decreases the impact strength. The impact strenght only increased for the ZA?12 alloy containing 0.01 wt.%Cr, then decreased with further increase in Cr content. The ultimate tensile strength (UTS) and fatigue strenght of the standard alloy have been increased with Cr addition up to 0.03 % and then decreased with further increase in chromium content. Metallographic examinations revealed that chromium formes complex shaped particles in the microstructure. It can be suggested that these particles cause a decrease in UTS and fatigue resistance of the ZA?12 alloy.Keywords: Squeeze Casting, Zn-Al Alloys, ZA?12, Hardness, Tensile Strenght, Mechanical Properties.