EFFECT OF THE COLD WORKING ON MECHANICAL PROPERTIES OF ALUMINUM PRODUCED FROM WASTE BEVERAGE CANS

Abstract

In this study, aluminum based waste beverage cans were recovered by casting method. Cold working at different percentage were applied to improve mechanical properties of casted aluminum. The mechanical properties of aluminum materials before and after cold working were performed with hardness and tensile strength measurement. Microstructure and crystal structure of materials were analyzed with scanning electron microscopy and X-ray diffraction devices. From the results the mechanical properties were improved up to %31 cold working rate. The Vickers hardness increased from 76HV to 102HV. Tensile strength increased from 54MPa to 92MPa with increasing cold working rate

Keywords

• Waste aluminum, Beverage can, Casting, Cold working, Mechanical properties

ATIK İÇECEK KUTULARINDAN ÜRETİLMİŞ ALÜMİNYUMUN MEKANİK ÖZELLİKLERİNE SOĞUK İŞLEMİN ETKİSİ

Abstract

Bu çalışmada, döküm yöntemi ile alüminyum esaslı atık içecek kutularının geri kazanımı sağlanmıştır. Dökümü yapılan alüminyumun mekanik özelliklerini iyileştirmek için farklı yüzde oranlarında soğuk işlem uygulanmıştır. Soğuk işlem öncesi ve sonrası alüminyum malzemelerin mekanik özellikleri sertlik ve çekme dayanımı ölçümü ile belirlenmiştir. Malzemelerin mikroyapısı ve kristal yapısı taramalı elektron mikroskobu ve Xışını kırınımı cihazı ile analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlardan soğuk şekil değişimi miktarı %31’e kadar arttıkça mekanik özelliklerin iyileştiği görülmüştür. Artan soğuk şekil değişimine bağlı olarak Vikers sertlik değeri 76HV’den 102HV’ye, çekme dayanımı ise 54MPa’dan 92 MPa’ya kadar artmıştır

Keywords

• Atık alüminyum, İçecek kutusu, Döküm, Soğuk işlem, Mekanik özellik

References

1. Martinez, V.P, Torres, J.T., Valdes, A.F. Recycling of Aluminum Beverage Cans for Metallic Foams Manufacturing, Journal of Porous Materials. Cilt. 24, s.707–712 Şenel, M.C, Gürbüz, M., Koç, E. 2015.
2. Grafen Takviyeli Alüminyum Matrisli Yeni Nesil Kompozitler, Mühendis ve Makine, Cilt. 56, Sayı 669, s.36-47. The Aluminum Association. 2011.
3. A North American Aluminum Industry Sustainability Report. http://www.aluminum.org/sites/def ault/files/Aluminum_The_Element_o f_Sustainability.pdf (Erişim tarihi:17.04.2017)
4. Kala, H., Mer, K.K.S, Kumar, S.A. 2014. Review Tribological Behaviors of Stir Cast Aluminum Procedia Materials Science, Cilt. 6, s.1951-1960 and Composites, DOI: 10.1016/j.mspro.2014.07.229
5. John, E. 1984. Properties of Pure Aluminum, Properties and Physical Metallurgy, ASM International, s.1- Rahimian, M., Parvin, N., Ehsani, N. The Effect of Production Parameters on Microstructure and Wear Metallurgy Al–Al2O3 Materials and Design, Cilt. 32, s.1031- of Powder Composite,
6. Sharma, P., Sharma, S., Khanduja, D. Production and Some Properties of Si3N4 Reinforced Aluminium Alloy Composites, Journal of Asian Ceramic Societies, Cilt. 3, s.352-359. DOI: 10.1016/j.jascer.2015.07.002
7. Bastwros, M., Kim, G.Y., Zhang, C.Z.K., Wang, S., Tang, X. 2014. Effect of Ball Milling on Graphene Reinforced Al6061 Composite Fabricated by Semi-Solid Sintering, Composites: Part B, Cilt. 60, s.111-118. 1016/j.compositesb.2013.12.043 DOI:
8. Lianggang, G,, Shuang, Y., He, Y., Jun, Z. 2015. Processing Map of as-Cast Aluminum Alloy for Hot working, Aeronautics, Cilt. 28, No. 6, s.1774- DOI: 10.1016/j.cja.2015.08.002

9. Burlat, M., Julien, D., Levesque, M., Bui-Quoc, T., Bernard, M. 2008. Effect of Local Cold Working on the Fatigue
10. Life of 7475-T7351 Aluminium Alloy Hole Fracture Mechanics, Cilt. 75, s.2042– DOI:10.1016/j.engfracmech.20 10.011 Engineering Ashtiani, H.R.Z., Karami, P. 2015.
11. Prediction of the Microstructural Variations of Cold-Worked Pure Aluminum during Annealing Process, Modeling and Numerical Simulation of Material Science, Cilt. 5, s.1-14. DOI: 10.4236/mnsms.2015.51001
12. Callister, W.D., Rethwisch, D.G. 2014. Materials Science and Engineering, John Wiley&Sons, Inc.,
13. Bölüm 7.10, s.215. Organisation of European Aluminium Refiners and Remelters, Aluminium Recycling in Europe, http://recycling.worldaluminium.or g/uploads/media/fl0000217.pdf (Erişim tarihi:20.10.2016)
14. Organisation of European Aluminium Refiners and Remelters, Global Aluminium Recycling:A Cornerstone of Sustainable Development, http://www.worldaluminium.org/m edia/filer_public/2013/01/15/fl000 pdf (Erişim tarihi:20.10.2016)
15. German, R.M. 2007. Toz Metalurjisi ve Parçacıklı Malzeme İşlemleri, Türk Toz Metalurjisi Derneği, Bölüm 13, s.386-387
16. Monroe, R. 2005. Porosity in Castings, AFS Transactions, 05-245(04), s.1-28. Gökmeşe, H., Bostan, B. 2013. AA
17. Alaşımında Presleme ve Sinterlemenin Gözenek Morfolojisi ve Mikroyapısal Özelliklere Etkileri, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part:C, Cilt1 (1), s.1-8
18. Çapan, L. 2003. Metallere Plastik Şekil Verme, Çağlayan Kitapevi, Bölüm 2.7, s.106 Mansourınejad, M., Mırzakhanı, B. Influence of Sequence of Cold Working and Aging Treatment on Mechanical Behaviour of 6061
19. Aluminum Alloy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, Cilt. 22, s.2072-2079. DOI: 10.1016/ S1003-6326(11)61430-1
20. Hou, M.J.P., Wang, Q., Yang, H.J., Wu, X.M., Li, C.H., Li, X.W., Zhang, Z.F. Microstructure Evolution and Strengthening Mechanisms of Cold- drawn Commercially Pure Aluminum Wire,Materials Science& Engineering A ,Cilt. 639, s.103–106. DOI: 10.1016/j.msea.2015.04.102