YENİDEN ÇÖZELTİYE ALMA PARAMETRELERİNİN 7075 ALÜMİNYUM ALAŞIMLARININ SERTLİK VE AŞINMA DAVRANIŞLARINA ETKİSİ

Öz

Bu çalışmada 7075 alüminyum alaşımlarında yeniden çözeltiye alma ve yeniden yaşlandırma (RRA) ısıl işlemleri çalışıldı. Halihazırda T6 yaşlandırma işlemi uygulanmış alüminyum alaşımları 180–260oC sıcaklık aralığında 15-75 dakika sürelerde yeniden çözeltiye alınmış ve daha sonra 120oC‟ de 24 saat süre bekletme şartlarında (T6) yeniden yaşlandırılmıştır. RRA ısıl işleminde yeniden çözeltiye alma süresi ve sıcaklıkları değiştirilerek bu parametrelerin 7075 alüminyum alaşımlarının sertliklerine ve aşınma davranışlarına etkileri incelenmiştir. Aşınma deneylerinde pin-on-disk yöntemi uygulanan cihaz kullanılmıştır. Aşınma mekanizmalarının daha iyi anlaşılması için aşınan yüzeyler tarama elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Gerçekleştirilen çalışma sonunda yeniden çözeltiye alma sıcaklığı ve süresi alaşımın sertliğini ve aşınma direncini etkilediği görülmüştür. Aşınma direnci ile sertlik değerleri arasında sıkı ilişki bulunmakta ve sertlik değerleri sıcaklığa ve süreye bağlı olarak değişmektedir. En yüksek sertlik ve aşınma direncini 220oC‟ de 60 dakika yeniden çözeltiye alınarak RRA işlemi uygulanan alaşım göstermiştir.

Anahtar Kelimeler

• Alüminyum, yaşlandırma, 7075, aşınma, sertlik, yeniden çözeltiye alma ve yeniden sertleştirme (RRA).

Kaynakça

1. Miller, W.S., Zhuang, L., Bottema, J., Wittebrood, A.J., Smet, P. De, Harsler, A., Vieregge, A., “Recent Development in Aluminium Alloys for the Automotive Industry”, Mater. Sci. Eng. A 280, 37–49, 2000.
2. Smith, W.E., Mühendislik Alaşımlarının Yapı ve Özellikleri, Demir Dışı Alaşımlar, Cilt 2, çeviri M. Erdoğan, Nobel Dağıtım, 2001.
3. Yurdakul, M., Özbay, O., İç, Y. T., “Selection of Aerospace Aluminium Alloys, Journal of the Faculty of Engineering Architecture of Gazi University, Vol. 17, No 2, 1-23, 2002.
4. Wu, YL., Froes F.H, Alvarez A,, Li CG,, Liu J., Microstructure and Properties of a New Super-High-Strength Al–Zn–Mg–Cu alloy C912, Mater. Design, 18, 211–215. 1997.
5. Heinz, A., Haszler, A., Keidel, C., Moldenhauer, S., Benedictus, R., Miller, W S., “Recent Development in Aluminium Alloys for Aerospace Applications”, Mater. Sci. Eng. A -Structural Materials Properties, 280, 102-107, 2000.
6. Ferrer, C.P., “Optimizing the Strength and SCC Resistance of Aluminium Alloys Used for Refurbishing Aging Aircraft”, U.S.N.A Trident Scholar project report, 2001.
7. Rendigs K H. “Aluminium Structures Used in Aerospace-Status and Prospects”, J. Mater. Sci. Forum, 242: 11-24, 1997.
8. ASM Handbook, Heat Treating, ASM. International Materials Park, Ohio, vol. 4, 1990.

9. Cina, B.M., Reducing the Susceptibility of alloys, alloys Particularly Aluminium to Stress Corrosion Cracking, U.S. Patent, No: 3, 856, 584, Dec. 24, 1974.
10. Ay, N., 7075 Alüminyum Alaşımında RRA Isıl İşleminin Mikroyapıya Etkisi ve Kinetik Analiz, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, İstanbul, 1989.
11. Baydoğan, M., Retrograsyon ve Yeniden Yaşlandırma Uygulanmış 2014 ve 7075 Kalite Alüminyum Alaşımlarının Mekanik ve Korozyon Özelliklerinin İncelenmesi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi, İstanbul, 2003.
12. Parker, J.K, Ardell, A.J., “Effect of Retrogression and Reaging Treatments on the Microstructure of Al-7075-T651”. Mater. Trans. A, 15, 1531–1543. 1984.
13. Kibar, E., Yılmaz, R., Özyürek, D., “Wear Properties of 7075 Aluminium Alloys Produced By Powder Metallurgy”, 5. International Powder Metallurgy, Ankara-Turkey, 69-76, 08–12 October 2008.
14. Deuis, R.L., Subramanian, C., Yellup, J.M., “Dry Sliding Wear of Aluminium Composites- A Review”, Comp. Sci. Tech. 57, 415-435, 1997.
15. Vencl, A., Bobic, I., Mikovic, Z., “Effect of Thixocasting and Heat Treatment on the Tribological Properties of Hypoeutectic Al–Si alloy”, Wear, 264, 616–623, 2008.
16. Chen, R., Iwabuchi A., Shimuzu T., “The Effect of a T6 Heat Treatment on the Fretting Wear of a SiC Particle-Reinforced A356 Aluminum Alloy Matrix Composite”, Wear, 238, 110–119, 2000.
17. Sudarshan, Surappa M.K., “Dry Sliding Wear of Fly Ash Particle Reinforced A356 Al Composites”, Wear, 205, 249-360, 2008.
18. How, H.C., Baker, T.N., “Dry Sliding Wear Behaviour of Saffil- Reinforced AA6061 composites”, Wear, 210, 263–272, 1997.
19. Baydogan, M., Cimenoglu, H., Kayali, E.S., “A Study on Sliding Wear of a 7075 Aluminum Alloy”, Wear, 257, 852–861, 2004.
20. Ceschini, L., Bosi, C., Casagrande, A., Garagnani, G.L., “Effect of Thermal Treatment and Recycling on the Tribological Behaviour of an AlSiMg-SiCp Composite”, Wear, 251, 1377–1388, 2001.
21. Mindivan H., Kayalı, E.S., Cimenoglu, H., “Tribological Behavior of Squeeze Cast Aluminum Matrix Composites”, Wear, 265, 645–654, 2008.
22. Kibar, E., 7075 Alüminyum Alaşımlarına Uygulanan RRA Isıl İşlemlerinin Mikroyapı ve Mekanik Özelliklerine Etkisi, Sakarya
23. Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya, 2010.
24. Yılmaz, R., Özyürek, D., Kibar, E., “Yeniden Çözeltiye Alma Sıcaklığının 7075 Alüminyum Alaşımlarının Aşınma Davranışına Etkisi”, 15. Uluslararası Metalurji ve Malzeme Kongresi, IMMC 2010, İstanbul-Turkey. 1935-1944, 11–13 Kasım 2010.
25. Özyürek, D., Yılmaz, R., Kibar, E., “The Effects of Retrogression Parameters in RRA Treatment on Tensile Strength of 7075 Aluminium Alloys”, Journal of the Faculty of Engineering Architecture of Gazi University, Vol. 27, No 1, 193-203, 2012.
26. Baydoğan, M., Çimenoğlu, H., Kayali, E.S., “RRA İşleminin 7075 Alaşımının Mekanik Özelliklerine Etkisi”, ITÜ Dergisi/d, Mühendislik, Cilt: 3, Sayı: 6, 108-116, 2004.
27. Islam M.U., Wallace W., “Stress Corrosion Crack Growth Behaviour of 7475 T6 Retrogressed and Reaged Aluminium Alloy”, Metals Technology, 11, 320-322., 1984.
28. Rajan, J.K., Wallace, W., Beddoes, J.C., “Microstructural Study of A High-Strength Stress-Corrosion Resistant 7075 Aluminum Alloy”, J. Mater. Sci. 17, 10, 2817-2824, 1982.
29. Dahn, N.C., Rajan, K., and Wallace, W., “A TEM Study of Microstructural Changes During Retrogression and Reaging in 7075 Aluminum”, Mater. Trans.. A, 14, 9, 1843-1850., 1983.
30. Li, G. F., Zhang, X. M., Lı, P. H., You J. H., “Effects of Retrogression Heating Rate on Microstructures and Mechanical Properties of Aluminum Alloy 7050”, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 20, 735-941, 2010.
31. Reda, Y. Abdel-Karim, R., Elmahallawi, I., “Improvements in Mechanical and Stress Corrosion Cracking Properties in Al-Alloy 7075 via Retrogression and Reaging”, Mater. Sci. Eng. A 485, 468–475, 2008.
32. Meng, C, Long H, Zheng Y. “Study of the Mechanism of Hardness Change of Al–Zn–Mg Alloy during Retrogression Reaging Treatments by Small Angle X-Ray scattering (SAXS)”, Mater. Trans. A, 28: 2067–2071, 1997.
33. Buha J, Lumley RN, Crosky AG. “Secondary Ageing in an Aluminum Alloy 7050”, Mater. Sci. Eng. A 492 1–10, 2008.
34. Marlaud T, Deschamps A, Bley F, Lefebvre W, Baroux B. “Evolution of Precipitate Microstructures During the Retrogression, Re-Aging Heat Treatment of an Al– Zn–Mg–Cu. Alloy”, Acta Mater. 58, 4814–4826, 2010.
35. Viana F, Pinto AMP, Santos HMC, Lopes AB. “Retrogression, Re-Aging of 7075 Aluminum Alloy: Microstructural Characterization”. J. Mater. Process. Tech. 92–93, 54–59, 1999.
36. Papazian, J.M., “Differential Scanning Calorimetry Evaluation of Retrogressed and Re-Aged Microstructures in Aluminum Alloy 7075”, Mater. Sci. Eng. A 79, 97–104, 1986.
37. Ning, A., Liu, Z., Peng, B., Zeng, S., “Redistribution and Re-Precipitation of solute Atom during Retrogression and Reaging of Al-Zn-Mg-Cu Alloys”, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 17, 1005-1011, 2007.
38. Venkataraman, B., Sundararajan, G., “Correlation between the Characteristics of the Mechanically Mixed layer and Wear Behaviour of Aluminium, Al-7075 Alloy and Al-MMCs”, Wear, 245 22–38, 2000.
39. Wang, J., Danninger, H., “Dry Sliding Behaviour of Molybdenum Alloyed Sintered Steels”, Wear, 222, 49-56, 1998.