Orclever Proceedings of Research and Development

Isıl İşlemin EN AW 6056 Alüminyum Alaşımının Mekanik Özelliklerine Etkisi

Mehmet Okan Görtan

Hacettepe University

https://orcid.org/0000-0002-6095-1161

Gizem Ay

Hacettepe University

https://orcid.org/0000-0002-4716-5318

Adem Çarkacı

Teknorot Otomotiv

https://orcid.org/0000-0003-4517-7718

DOI: https://doi.org/10.56038/oprd.v3i1.335

Keywords: Alüminyum Alaşımları, Yapay Yaşlandırma, Sertlik

---

Abstract

Yapay yaşlandırılabilen 6xxx serisi alüminyum alaşımlarının kullanımı yüksek dayanım/ağırlık oranı, iyi şekillendirilebilirlik özellikleri ve üstün korozyon dayanımı özellikleri nedeniyle son yıllarda özellikle otomotiv sektöründe belirgin oranda artmıştır. Ancak yine otomotiv sektöründe yüksek dayanımlı ve aynı zamanda ekonomik alüminyum alaşımları için arayış sürmektedir. Güncel çalışmada EN AW 6056 (AlSi1MgCuMn) alaşımına uygulanan çözeltiye alma ve yapay yaşlandırma işlemlerinin mekanik dayanıma olan etkisi araştırılmıştır. İlk olarak tavlanmış durumdaki alüminyum ekstrüzyon çubuklar 550°C sıcaklığında 90 dakika çözeltiye alınmıştır. Sonrasında su verilen numuneler 170°C ile 190°C arasında sıcaklıklarda ve 1 ile 24 saat arasındaki sürelerde yapay yaşlandırılmıştır. Farklı yaşlandırma parametreleri ile hazırlanan numunelerin Vickers sertlik değerleri 500 g kuvvet ve 15 saniye bekleme süresi ile ISO 6507-1 standardına uygun olarak belirlenmiştir. Son olarak numunelerin mekanik özellikleri olan akma ve çekme dayanımı ile kopma uzaması ISO 6892-1 standardına uygun olarak çekme testleri vasıtasıyla tespit edilmiştir. Sertlik değerleri göz önünde bulundurulunca en yüksek dayanımın düşük yapay yaşlandırma sıcaklıklarında ve 12 saat yaşlandırma sonunda elde edildiği görülmüştür. Ancak çekme testi sonuçları incelenince yüksek sıcaklıklarda 4 saat civarında uygulanan yapay yaşlandırmanın en iyi sonuçları verdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak yüksek sıcaklıklarda göreli olarak kısa sürede gerçekleştirilen yapay yaşlandırmanın mekanik dayanım açısından en iyi sonucu verdiği tespit edilmiştir.

---

References

M. Kolar, K. O. Pedersen, S. Gulbrandsen-Dahl, and K. Marthinsen, “Combined effect of deformation and artificial aging on mechanical properties of Al–Mg–Si Alloy”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, vol. 22, no. 8, pp. 1824–1830, 2012. doi:10.1016/s1003-6326(11)61393-9. DOI: https://doi.org/10.1016/S1003-6326(11)61393-9

A. Cuniberti, A. Tolley, M. V. C. Riglos, and R. Giovachini, “Influence of natural aging on the precipitation hardening of an Al-Mg-Si alloy” Materials Science and Engineering: A, vol. 527, no. 20, pp. 5307–5311, 2010. doi:10.1016/j.msea.2010.05.003. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2010.05.003

F. Ozturk, A. Sisman, S. Toros, S. Kilic and R.C. Picu, “Influence of aging treatment on mechanical properties of 6061 aluminum alloy”, Materials&Design, vol. 31, no. 2, pp. 972-975, 2010. doi:10.1016/j.matdes.2009.08.17. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2009.08.017

F. Delmas, M.J. Casanove, P. Lours, A. Couret, A. Coujou, “A. Quantitative TEM study of the precipitation microstructure in aluminium alloy Al(MgSiCu) 6056 T6”, ” Materials Science and Engineering: A, vol. 373, no. 1-2, pp. 80–89, 2004. Doi:10.1016/j.msea.2003.12.068. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.12.068

D.J. Chakrabarti, D.E. Laughlin, “Phase relations and precipitation in Al-Mg-Si alloys with Cu additions”, Progress in Materials Science, vol. 49, no. 3-4, pp. 389-410, 2004. doi:10.1016/S0079-6425(03)00031-8. DOI: https://doi.org/10.1016/S0079-6425(03)00031-8

M.O. Görtan and B. Yüksel, “Dependency of mechanical properties on artificial aging conditions for EN AW 6082 aluminum alloy”, Metallurgical Research & Technology, vol. 120, no. 2, 2023. Doi:10.1051/metal/2023017. DOI: https://doi.org/10.1051/metal/2023017

L. Winter, K. Hockauf, M. Scholze, R.J. Hellmig, T. Lampke, “Influence of Pre-Aging on the Artificial Aging Behavior of a 6056 Aluminum Alloy after Conventional Extrusion”, Metals, vol. 385, no. 11, 2021. doi:10.3390/met11030385. DOI: https://doi.org/10.3390/met11030385

C. D. Marioara, S. J. Andersen, T. N. Stene, H. Hasting, J. Walmsley, A. T. J. Van Helvoort, R. Holmestad, “The effect of Cu on precipitation in Al–Mg–Si alloys”, Philosophical Magazine, vol. 87, no. 23, pp. 3385-3413, 2007. DOI: https://doi.org/10.1080/14786430701287377

H. S. Hasting, J. C. Walmsley, A. T. J. Van Helvoort, C. D. Marioara, S. J. Andersen, R. Holmestad, “Z-contrast imaging of the arrangement of Cu in precipitates in 6XXX-series aluminium alloys”, Philosophical Magazine Letters, vol. 86, no. 9, pp. 589-597, 2006. DOI: https://doi.org/10.1080/09500830600938340

M. Torsæter, W. Lefebvre, C.D. Marioara, S.J. Andersen, J.C. Walmsley, R. Holmestad, “Study of intergrown L and Q′ precipitates in Al–Mg–Si–Cu alloys”, Scripta Materialia, vol. 64, no.9, pp. 817-820, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2011.01.008

L. Ding, Z.J., Z. Zhang, R.E. Sanders, Q.Liu, G. Yang, “The natural aging and precipitation hardening behaviour of Al-Mg-Si-Cu alloys with different Mg/Si ratios and Cu additions”, Materials Science and Engineering: A, vol. 627, pp. 119-126, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.12.086