EFFECT OF VIBRATIONAL SOLIDIFICATON ON MICROSTRUCTURE OF PRIMARY AND SECONDARY Al7Si0,3Mg

Abstract

Secondary aluminum become prominent due to production costs and environmental issues of primary aluminum. However, inclusions and impurities included in secondary aluminum causes avoiding excess amount of secondary aluminum in fabricating critical parts. In this work, while vibrating the mould whether these inclusions were floated or not and whether solid part under these porosities and inclusions were produced or not were preliminarily explored. Concurrently, effect of vibrating on solidification was investigated. Variations of dendrite morphologies during solidification were examined using optical microscope. DAS and SDAS were measured.

Keywords

• Vibrating casting,solidification,scrap,aluminum,grain refinement,porosity

TİTREŞİMLİ KATILAŞTIRMANIN BİRİNCİL VE İKİNCİL Al7Si0,3Mg ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ İÇYAPISINA ETKİSİ

Abstract

Birincil alüminyumun üretim maliyetleri ve çevresel etkileri göz önünde bulundurulduğunda ikincil alüminyum öne çıkmaktadır. Ancak içerdiği katışkılar (inklüzyonlar) veya kirlilikler neticesinde ikincil alüminyumun da kritik parçaların üretiminde kullanılmaktan kaçınılmaktadır. Bu çalışmada titreşim altında katılaşma yapılarak bu kirliliklerin titreşimin etkisi ile yüzeye doğru yükseltilmesi ve altta kalan nihai döküm parçasının sağlam şekilde imal edilip edilemeyeceğinin bir ön araştırması yapılmıştır. Aynı zamanda titreşimin katılaşma karakteristiğine de etkisi incelenmiştir. Işık mikroskobu kullanılarak katılaşma esnasında dendritlerin morfolojisi değişimi incelenmiştir. Dendrit kolları arası mesafe ve ikincil dendrit kolları arası mesafeler ölçülmüştür.

Keywords

• Titreşimli döküm,katılaştırma,hurda,alüminyum,tane inceltme,gözeneklilik

References

1. [1] MONDOLFO, L.F., “Aluminium Alloys Structures and Properties”, Butterworths, London, 1979.
2. [2] CHIRITA, G., STEFANESCU, I., SOARES, D., SILVA, F.S., “Influence of vibration on the solidification behaviour and tensile properties of an Al–18wt% Si alloy”. Materials & Design, 2009, 30(5): 1575-1580.
3. [3] KOCATEPE, K., BURDETT, C. F. “Effect of low frequency vibration on macro and micro structures of LM6 alloys”. Journal of materials science, 2000, 35.13: 3327-3335.
4. [4] ARGO, D., GRUZLESKI. J.E, “Porosity in modified aluminum alloy castings”, Trans. AFS,1988 96:65.
5. [5] HAGA, T., KAPRANOS, P. “Simple rheocasting processes”. Journal of Materials Processing Technology, 2002, 130: 594-598.
6. [6] HAGA, T., KAPRANOS, P. “Billetless simple thixoforming process”. Journal of Materials Processing Technology, 2002, 130: 581-586.
7. [7] SEO, P. K., KIM, D. U., KANG, C. G. “The characteristics of grain size-controlled microstructure and mechanical properties of Al-Si alloy by thixocasting and rheocasting process”. Journal of materials processing technology, 2005, 162: 570-578.
8. [8] GUO, H.M., LIU, X.B., YANG, X.J., ZHANG, A.S., YONG, L.I.U., “Microstructure evolution behavior of AlSi9Cu3 alloy during rheocasting”. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2010, 20: s815-s820.

9. [9] JIAN, X, MEEK, T.T., HAN, Q. “Refinement of eutectic silicon phase of aluminum A356 alloy using high-intensity ultrasonic vibration”. Scripta Materialia, 2006, 54.5: 893-896.
10. [10] ZHANG, L., ESKIN, D.G., MIROUX, A., KATGERMAN, L., “Formation of microstructure in Al-Si alloys under ultrasonic melt treatment”. In: Light Metals 2012. Springer International Publishing, 2012. p. 999-1004. Light Metals 2012, TMS.
11. [11] JIAN, X, XU, H., MEEK, T.T., HAN, Q., “Effect of power ultrasound on solidification of aluminum A356 alloy”. Materials letters, 2005, 59.2: 190-193.Materials Letters, 59 (2005), 190–193.
12. [12] FARAJI, M., ESKIN, D.G., KATGERMAN, L., “Grain refinement in hypoeutectic Al-Si alloys using ultrasonic vibrations”, International Foundry Research, 62 (2010), 2.
13. [13] PANDEL U., SHARMA A. GOEL D.B., “Study on the Effect of Vibrations During Solidification on Cast Al-Si Alloys”, Indian foundry Journal, 51(2) (2005). 42-45.
14. [14] KOCATEPE, K., (2007). Effect of low frequency vibration on porosity of LM25 and LM6 alloys. Materials and Design, Volume:28, Number:6, pp:1767-1775.
15. [15] ABU-DHEIR, N., MARWAN, K., KOZO, S., ALAN, M., “Silicon morphology modification in the eutectic Al–Si alloy using mechanical mold vibration”, Mater Sci Eng A, 393 (2004), 109–117.
16. [16] DIŞPINAR, D., AKHTAR, S., NORDMARK, A., DI SABATINO, M., ARNBERG, L., “Degassing, hydrogen and porosity phenomena in A356”, Materials Science and Engineering: A, 527(16) (2010), 3719-3725.
17. [17] DIŞPINAR, D., CAMPBELL, J., “Effect of casting conditions on aluminium metal quality” Journal of Materials Processing Technology 182(1) (2007), 405-410.
18. [18] CAMPBELL, J. “Castings: the new metallurgy of cast metals”. Butterworth Heinemann, 2003, İngiltere.
19. [19] YÜKSEL, Ç., “Alüminyum Alaşımlarının Sıvı Metal Kalitesinin Arttırılması”, Doktora Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, 2016, İstanbul, TÜRKİYE.
20. [20] CAMPBELL, J. “Özel Görüşme”. 25.05.2017