Effect of Shot Peening on the Mechanical Properties of AA6061 T6 Aluminum Alloy

Year 2021, , 49 - 58, 15.12.2021

Ayşe Kocaman Ahmet Demirer

https://doi.org/10.53448/akuumubd.959091

Cited By: 2

Abstract

Shot peening is a process applied to improve the mechanical and surface properties of the material. With the forging process, the material surface undergoes plastic deformation. In this study, to AA6061 T6 aluminum alloy that used in many areas such as automotive, defense and aircraft industry; shot peening was applied at different Almen intensities obtained with S230 (0.6 mm) and S330 (0.84 mm) stainless steel balls. At the end of this process, the mechanical and surface properties of the material were examined. With the ball forging (100% surface coverage) of AA6061 T6 aluminum alloy, an improvement in tensile strength from 1% to 3.8% occurred. When the surface coverage ratio is increased to 200% at 6 bar injection pressure, tensile strength compared to 100% surface coverage; increased 2.3% for small ball (S230/0.6 mm) and 0.7% for large diameter ball (S330/0.84). As the injection pressure increased, the surface roughness values of both ball types increased. For the surface evaluation, the plastic deformation of the shot peening on the material surface was investigated with SEM images.

Keywords

AA6061 T6, Shot Peening, Shot ball

AA6061 T6 Alüminyum Alaşımında Bilyeli Dövme İşleminin Mekanik Özelliklere Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Bilyeli dövme işlemi malzemenin mekanik ve yüzey özelliklerini iyileştirme amacıyla uygulanan bir prosestir. Dövme işlemi ile birlikte malzeme yüzeyi plastik deformasyona uğrar. Bu çalışmada otomotiv, savunma ve uçak sanayisi gibi birçok alanda kullanılan AA6061 T6 alüminyum alaşımına; farklı Almen şiddetlerinde S230 (0.6 mm) ve S330 (0.84 mm) çelik bilyeler ile dövme işlemi uygulanmıştır. Bu işlem sonucunda malzemenin mekanik ve yüzey özellikleri incelenmiştir. AA6061 T6 alüminyum alaşımının bilyeli dövme ile (%100 yüzey örtme oranında) çekme dayanımında %1 ile %3.8 arasında artış meydana gelmiştir. Yüzey örtme oranı 6 bar püskürtme basıncında %200’e çıkartıldığında %100 yüzey örtme oranına göre çekme dayanımı; küçük bilyede (S230/0.6 mm) %2.3, büyük çaplı bilyede (S330/0.84) %0.7 artış göstermiştir. Püskürtme basıncının artması ile her iki bilye çapında yüzey pürüzlülük değerleri artış göstermiştir. Çalışmada ayrıca yüzey özelliklerinin incelenmesi için SEM görüntüsü ele alınarak bilyeli dövmenin malzeme yüzeyindeki plastik deformasyonu incelenmiştir.

Keywords

AA6061 T6, Bilyeli Dövme, Bilya boyutu, Püskürtme basıncı

References

• Varol, R. 2024 Alüminyum Alaşımının Yorulma Ömrü Üzerine Farklı Bilyeli Dövme İşlem Parametrelerinin Etkisi. Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, 1990.
• Ünal, O., & Varol, R., 2014. Almen Intensity Effect on Microstructure and Mechanical Properties of Low Carbon Steel Subjected to Severe Shot Peening. Applied Surface Science(290), 40-47.
• Sathyajith, S., & Kalainathan, S., 2012. Effect of laser shot peening on precipitation hardened aluminum alloy 6061-T6 using low energy laser. Optics and Lasers in Engineering(50), 345-348
• Patil, S. S., S. P., S., S. K., & S., S. A. 2018. A Review on Influence of Various Technological Processes on Mechanical Properties of Aluminum Alloys. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering.
• Markovina, R., Blagojević, B., and Ban, D., 2008. Investigation Of Influential Parameters On Shot-Peening Of Alumınum Alloys. 12th International Research/Expert Conference. İstanbul.
• Fetaş Metalurji . (2021, Mayıs 5). Fetaş Metalurji Web sitesi: https://www.fetasmetalurji.com
• Coşkun, K., 2002. Hadde Alüminyum Alaşımlarının Uçaklarda Kullanılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, ss.155.
• Chen, B., Huang, B., Liu, H., Li, X., Ni, M., and Lu, C. 2014. Surface nanocrystallization induced by shot peening and its effect on corrosion resistance of 6061 aluminum alloy . J. Mater. Res., 29(24), 3002-3010.
• Başer, T. A., 2012. Alüminyum Alaşımları Ve Otomotiv Endüstrisinde Kullanımı. Mühendis ve Makina. Mühendis ve Makina, 53(635), 51-58.
• Ay, İ., & Sakin, R., 1988. Kumlama ile parça temizleme ve bilyalı dövme prosesi. Makina & Metal Teknolojisi, 68-72.
• Avcu, Y. Y., 2019. Ti6Al4V titanyum alaşımın bilyalı dövme sonrası aşınma davranışının incelenmesi. Doktora Tezi, Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği Bölümü, Kocaeli, ss.173.
• Avcu, E., 2018. Bilyalı dövme parametrelerinin AA7075 T6 alüminyum alaşımının yüzey altı özelliklerine etkileri. GU J Sci, Part C, 6(4), 741-752
• Alkan, Z., Varol, R., and Server, R. 2016. Bilyeli dövme uygulanmış AA1050 alüminyum malzemenin metalografik incelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 20(5), 524-529.
• Alkan, Z., 2014. Alüminyum Alaşımlarında Bilyalı Dövmenin Fiziksel, Mekanik ve Yüzey Özelliklerine Etkisi, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, ss.101.