Research Article

Sürtünme Karıştırma İşleminin Eklemeli İmalat Yöntemi ile Üretilen AlSi10Mg Alaşımının Tribolojik Özelliklerine Etkisi

Number: 28 November 30, 2021
EN TR

Sürtünme Karıştırma İşleminin Eklemeli İmalat Yöntemi ile Üretilen AlSi10Mg Alaşımının Tribolojik Özelliklerine Etkisi

Öz

Eklemeli imalat yöntemi son yıllarda sıklıkla kullanılmaya başlayan imalat yöntemlerinden biri olarak göze çarpmaktadır. Bu üretim teknolojisi çelik, titanyum, kobalt, bakır ve nikel alaşımlarının yanı sıra Al-Si alaşımlarının üretiminde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Al-Si alaşımlarının arasında Al-Si10Mg alaşımı yüksek mekanik ve korozyon dayanımı özellikleri ile ön plana çıkmaktadır. Günümüzde, AlSi10Mg alaşımları otomotiv ve havacılık endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Söz konusu alaşımların uygulama alanlarında kullanım performansını geliştirmek adına bazı tane inceltme amaçlı yöntemler ön plana çıkmıştır. Bu yöntemler arasında, sürtünme karıştırma kaynağından türetilen sürtünme karıştırma işlemi, tane inceltme ve aşırı plastik deformasyon yöntemi olarak göze çarpmaktadır. Bu çalışmada sürtünme karıştırma işleminin (SKİ) eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AlSi10Mg alaşımının mikro yapı, sertlik ve aşınma özelliklerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda, eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AlSi10Mg alaşımlarının yüzeyine 1200 dev/dk takım dönme hızı, 40 mm/dk takım ilerleme hızı, 6000 N takım baskı kuvveti ve 2° takım açısı ile SKİ gerçekleştirilmiştir. Numunelerin yapısal analizleri, sertlik ve aşınma özellikleri sırasıyla optik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu, mikro-sertlik test cihazı ve atmosfer ve vakum ortamında olmak üzere bilye disk tipi aşınma test cihazında belirlenmiştir. SKİ sonrasında eklemeli imalattan doğan katmanlı içyapı ortadan kaldırılmış olup daha düzgün bir yapı elde edilmiştir. İşlemsiz numunenin sertliği 104,5 HV0,01 elde edilirken, işlemli numunede bu değer 98,6 HV0,01 olarak belirlenmiştir. SKİ’nin alaşımın aşınma performansına olan etkilerine bakıldığında, atmosfer ortamında yaklaşık %40’lık bir iyileşme söz konusudur. Vakum ortamında bu değer yaklaşık %10 mertebelerindedir. Atmosfer ortamında baskın aşınma mekanizmasının abrazif aşınma olduğu, vakum ortamında ise kütle transferinin etken olduğu görülmektedir.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Karadeniz Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi

Project Number

FHD-2020-8827

Thanks

Bu çalışma Karadeniz Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje Numarası: FHD-2020-8827

References

  1. Gibson, I., Rosen, D.W., Stucker, B., Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing, Springer, USA, 2009.
  2. Wong, K.V., Hernandez, A., A review of additive manufacturing, Int. Sch. Res. Netw. 2012: 1–12, (2012).
  3. Frazier, W.E., Metal additive manufacturing: a review. J. Mater. Eng. Perform. 23: 1917–1928, (2014).
  4. ASTM, Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies ASTM International, West Conshohocken, 2012.
  5. Levy, G.N., Schindel, R., Kruth, J.P., Rapid manufacturing and rapid tooling with layer manufacturing (LM) technologies, state of the art and future perspectives. CIRP Ann. Manuf. Technol. 52: 589–609, (2003).
  6. Sallica-Leva, E., Jardini, A.L., Fogagnolo, J.B., Microstructure and mechanical behavior of porous Ti– 6Al–4V parts obtained by selective laser melting. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 26: 98–108, (2013).
  7. Gu, D.D., Meiners, W., Wissenbach, K., Poprawe, R., Laser additive manufacturing of metallic components: materials, processes and mechanisms. Int. Mater. Rev. 57: 125–131, (2012).
  8. Murr, L.E., Quinones, S.A., Gaytan, S.M., Lopez, M.I., Rodela, A., Martinez, E.Y., Hernandez, D.H., Martinez, E., Medina, F., Wicker, R.B., Microstructure and mechanical behavior of Ti–6Al–4V produced by rapid-layer manufacturing, for biomedical applications. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2: 20–32, (2009). Martin, J.H., Yahata, B.D., Hundley, J.M., Mayer, J.A., Schaedler, T.A., Pollock, T.M., 3D printing of high-strength aluminium alloys, Nature, 549: 365-369, (2017).

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

November 30, 2021

Submission Date

October 22, 2021

Acceptance Date

October 29, 2021

Published in Issue

Year 2021 Number: 28

APA
Kahramanzade, H., Sert, Y., & Küçükömeroğlu, T. (2021). Sürtünme Karıştırma İşleminin Eklemeli İmalat Yöntemi ile Üretilen AlSi10Mg Alaşımının Tribolojik Özelliklerine Etkisi. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 28, 1159-1166. https://doi.org/10.31590/ejosat.1013345

Cited By