Ön Isıtma Sıcaklığının Ekstrüzyon Yöntemiyle Üretilmiş AA6060 Profı̇llerı̇n Sertlı̇ğı̇ne Etkı̇sı̇ Üzerı̇ne Deneysel Bı̇r Araştırma

Öz

Alüminyum alaşımlarında sertlik değerleri malzemenin işlenebilirliği için önemli bir referanstır. 6xxx serisi alüminyum alaşımları ekstrüzyon endüstrisinde en yaygın kullanılan alaşım türüdür. Kütük ön ısıtma sıcaklığı, 6060 alaşımlarının görsel ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için önemli bir rol oynar. Ön ısıtma sıcaklığı ekstrüzyon sıcaklığını doğrudan etkiler. Ekstrüzyon sıcaklığını hassas bir şekilde kontrol ederek ve uygun ısıl işlem süreçlerini kullanarak, istenen sertlik değerleri ve mekanik özellikler elde edilebilir. AA6060 alaşımı kullanılarak yapılan bu deneysel çalışmada, ekstrüzyon prosesinde kütük ön ısıtma sıcaklıklarının sertlik üzerindeki etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışma sonucunda en yüksek sertlik değerleri 430,3 °C (59,07 HB) ve 440,2 °C (60,14 HB) sıcaklıklarında ölçülmüştür. Bu durumda, bu çalışma için ön ısıtma sıcaklıklarının 440,2 °C'nin üzerine çıkarılmasının pratik bir faydası olmadığı gösterilmiştir. Isıtma için enerji ve maliyet ilişkisi göz önüne alındığında, sertlik sonuçlarında önemli bir artış olmadığı için 440,2 °C'den sonra ön ısıtma sıcaklığının arttırılmasına gerek yoktur. Bu çalışma, özellikle büyük miktarlarda üretim yapılan ekstrüzyon profil tesisleri için ön ısıtma sıcaklığı analizinin önemini ortaya koymaktadır.

Anahtar Kelimeler

• AA6060 alaşımı
• Alüminyum alaşım ekstrüzyonu
• Kütük ön ısıtma sıcaklığı
• Sertlik
• Mikroyapı.

Proje Numarası

Yok

AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE EFFECT OF PREHEATING TEMPERATURE ON HARDNESS OF EXTRUDED AA6060 PROFILES

Öz

In aluminum alloys, hardness values are an important reference for the machinability of the material. 6xxx series aluminum alloys are the most widely used alloy type in the extrusion industry. The billet preheating temperature plays an important role for improving the visual and mechanical properties of 6060 alloys. The preheating temperature directly affects the extrusion temperature. By precisely controlling the extrusion temperature and using appropriate heat treatment processes, the desired hardness values and mechanical properties can be achieved. In this experimental study using AA6060 alloy, the effect of billet preheating temperatures on hardness in the extrusion process was experimentally investigated. As a result of the study, the highest hardness values were measured at 430.3 °C (59.07 HB) and 440.2 °C (60.14 HB). In this case, it is shown that there is no practical benefit of increasing the preheating temperatures above 440.2 °C for this study. Considering the energy and cost relationship for heating, there is practically no need to increase the preheating temperature after 440.2 °C, because there is no significant increase in the hardness results. Therefore, this study demonstrates the importance of preheating temperature analysis for extrusion profile plants, especially when large quantities are produced.

Anahtar Kelimeler

• AA6060 alloy
• Aluminum alloy extrusion
• Billet preheating temperature
• Hardness
• Microstructure.

Proje Numarası

Yok

Kaynakça

1. Akyüz, B. and Şenaysoy, S. (2014) Alüminyum alaşımlarında yaşlandırma işleminin mekanik özellikler ve işlenebilirlik üzerindeki etkisi, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1(1), 1-9.
2. Al-saadı, H. I. A. and Tunay, R. F. (2017) Suni yaşlandirma işleminin alüminyum alaşiminin sertliği üzerine etkisi, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 5(3), 525-532.
3. Amado, M. N. and Daroqui, F. (2015) Revision of the solvus limit of Al-Mg2Si pseudo binary phase diagram, Procedia Materials Science, 8, 1079-1088. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2015.04.171
4. Ammu, V. V., Raju, I., Chouhan, R. N. and Agnihotri, A. (2024) Effect of ram speed on surface quality and mechanical properties during extrusion of AA2024 alloy, Materials Today: Proceedings, 113, 258-263. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.09.146
5. Bjørnbakk, E. B., Sæter, J. A., Reiso, O. and Tundal, U. (2002) The influence of homogenisation cooling rate, billet preheating temperature and die geometry on the T5-properties for three 6xxx alloys extruded under industrial conditions, Materials Science Forum, 396, 405-410.
6. Clausen, A. H., Tryland, T. and Remseth, S. (2001) An investigation of material properties and geometrical dimensions of aluminium extrusions. Materials & Design, 22(4), 267-275. https://doi.org/10.1016/S0261-3069(00)00092-3
7. Darıdereli, Y. (2010) Alüminyum alaşımlarının mikroyapı, mekanik özellikler ve aşınma direncine yaşlanmanın etkisi, Msc Thesis, İ.Ü., Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
8. Doruk, E., Yılmazoğlu, G., Ayaz, Z., Başer, T. and Durgun, İ. (2018) Yaşlandırma parametrelerinin farklı geometrilere sahip alüminyum ekstrüzyon ezilme kutularında darbe performansına etkileri, Makina Tasarım ve İmalat Dergisi, 14(1), 17-22.

9. Karabay, S., Zeren, M. and Yilmaz, M. (2003) Investigation extrusion ratio effect on mechanical behaviour of extruded alloy AA-6063, Journal of Materials Processing Technology, 135(1), 101-108. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)01110-X
10. Mrówka-Nowotnik, G. and Sieniawski, J. (2005) Influence of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of 6005 and 6082 aluminium alloys, Journal of Materials Processing Technology, 162, 367-372.
11. Polat, A., Avşar, M. and Ozturk, F. (2015). Effects of the artificial-aging temperature and time on the mechanical properties and springback behavior of AA6061, Materiali in tehnologije, 49(4), 487-493.
12. Qiang Gao, R., Stiller, K., Hansen, V., Oskarsson, A. and Danoix, F. (2002) Influence of aging conditions on the microstructure and tensile strength of aluminium alloy 6063, Materials Science Forum, 396, 1211-1216.
13. Rendigs, K. H. (1997) Aluminium structures used in aerospace-status and prospects. Materials Science Forum, 242, 11-24.
14. Saha, P. K. (2000) Aluminum extrusion technology. Asm International Press, Ohio.
15. Saraç, İ. and Durna, M.A. (2023) Ekstrüzyon yöntemiyle üretilmiş AA6060 profilde ön ısıtma sıcaklığının sertliğe etkisinin deneysel olarak araştırılması, Bayburt Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 6(2), 219-231.
16. Siddiqui, R. A., Abdullah, H. A. and Al-Belushi, K. R. (2000) Influence of aging parameters on the mechanical properties of 6063 aluminium alloy, Journal of Materials Processing Technology, 102(1-3), 234-240.
17. Tekin, R. (2014). AA 2014, AA 6082 alüminyum alaşımlarının oksidasyonu ve mekaniksel özelliklerin incelenmesi, Msc Thesis, A.K.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyon.
18. Uğurlu, U. R. (2022). Farklı ısıl işlemler uygulanmış 60XX Alüminyum alaşımlarının mekanik özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi, Msc Thesis, K.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük.
19. Van De Langkruis, J., Kool, W. H., Sellars, C. M., Van Der Winden, M. R. and Van Der Zwaag, S. (2001) The effect of β, β′ and β ″precipitates in a homogenised AA6063 alloy on the hot deformability and the peak hardness, Materials Science and Engineering: A, 299(1-2), 105-115.