İTÜDERGİSİ/d, Cilt 10, Sayı 2 (2011)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Alüminyum köpük üretiminde alaşım elementlerinin etkisi

Sedat İHVAN, B. Deniz POLAT, Deniz SEZER, Özgül KELEŞ

Özet


Kapalı hücreli metal/metalik köpükler arasında alüminyum köpükler düşük yoğunlukları, ısıl işlemle mekanik özelliklerinin geliştirilebilmesi, sesi, titreşimi, radyasyonu, darbe enerjisini ve manyetik enerjiyi sönümleme yetenekleri ve düşük maliyetle üretilmeleri nedeniyle teknolojik uygulamalara yatkın fonksiyonel malzemeler olarak ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, kapalı hücreli alüminyum köpük üretiminde alaşım elementlerinin ve köpükleştirici oranının köpükleşme mekanizmasına etkisi yanıt yüzey analizi yöntemi ile irdelenmiştir. Alüminyum tozuna magnezyum ve silisyum alaşım elementleri toz olarak ilave edilmiş ve 6000 serisi yaşlandırılabilen alüminyum alaşımı köpük halinde üretilmiştir. Köpükleştirici ajan olarak titanyum hidrür kullanılmıştır. Tozlar herhangi bir alaşımlandırma işlemine tabi tutulmaksızın karıştırılıp hazırlanmış ve 450°C’de sıcak preslenerek köpükleşmeye hazır kompaktlar haline getirilmiştir. Köpükleştirme 715°C’de atmosferik ortamda ve 12 dakika süre ile yürütülmüştür. Elde edilen alüminyum köpüklerin sertlikleri ölçülmüş ve sonuçlar ANOVA ve regresyon analizleri kullanılarak istatistiki olarak değerlendirilmiştir. Deneyler sonucunda başlangıç malzemesi olarak saf elementer tozlar kullanılarak alaşımlı alüminyum köpük üretilmiş ve üretilen köpüklerin sertliği üzerinde kullanılan köpükleştici ajanın etkisi olmadığı ancak magnezyum yüzdesi arttıkça sertliğin lineer olarak arttığı, silisyum yüzdesi arttıkça ise sertliğin parabolik bir eğilimle değiştiği görülmüştür. Saf elementer tozlardan elde edilen köpüklerin mikroyapı çalışmalarında oluşan fazların morfolojileri optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edilmiş ve tane sınırlarında yoğunlaşmış çubuksu fazlara rastlanmıştır. Bu fazların kimyasal analizi sonucunda b-AlFeSi olduğu tespit edimiştir.

 

Anahtar Kelimeler: Alüminyum Köpük, Yanıt Yüzey Analizi, 6000 serisi alüminyum alaşımları.


Tam Metin: PDF