Investigation of microstructural change and damping behaviour of Zn–27Al–1Cu alloy in different aging periods

Authors : Fatih ŞENASLAN, Murat AYDIN

Pages : 636-648

Doi:10.17714/gumusfenbil.1005896

View : 10 | Download : 9

Publication Date : 2022-04-15

Article Type : Research Paper

Abstract :Üçlü Zn–27Al–1Cu alaşımı, hammaddelerden kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşım, çözündürme ve su verme işlemlerinden sonra yaşlandırmaya tabi tutuldu. Farklı periyotlarda yaşlandırmanın alaşımın mikroyapısı ve darbe davranışı üzerindeki etkisi incelendi. Mikroyapısal incelemeler, döküm halindeki alaşımın mikroyapısının alüminyumca (Al) zengin α dendritleri ve onları çevreleyen ötektoid β fazı, çinkoca (Zn) zengin η fazı ve bakırca (Cu) zengin ε fazından oluştuğunu ortaya çıkarmıştır. Isıl işlem döküm alaşımının dendritik mikroyapısını ortadan kaldırdı ve alaşımın mikroyapısını Zn ve Cu bakımından zengin çökeltiler içeren iri taneli (β-matrisli) kararlı bir forma dönüştürdü. Yaşlandırma işlemi sonrası oluşan mikroyapısal değişimler, alaşımın mekanik özelliklerini doğrudan etkilemiştir. Yaşlandırma süresinin 2,5 saate kadar artmasıyla sertlik ve çekme dayanımı artmış, ancak yüzde uzama azalmıştır. Yaşlandırma süresi 5 saate ulaştığında sertlik ve çekme dayanımı azalırken, yüzde uzama önemli ölçüde artmıştır. Darbe enerjisi, diğer bir ifade ile tokluk yaşlanmanın erken evresinde arttı, yaşlanma süresinin artmasıyla keskin bir şekilde azaldı ve uzun süreli yaşlandırma durumunda az bir artışla sabit kaldı. En yüksek darbe enerjisi 0,5 saat boyunca yaşlandırılmış alaşımdan elde edildi. Darbe enerjisindeki değişim, farklı periyotlarda yaşlandırma işleminden kaynaklanan mikroyapısal ve mekanik özelliklerdeki değişikliklere bağlıydı. Uzun süreli yaşlandırma işlemi, döküm durumundaki alaşımın kırılma karakteristiğini nispeten gevrek kırılmadan sünek kırılmaya dönüştürdü.
Keywords : Yaşlandırma, Darbe davranışı, Mikroyapı, Çökelme sertleşmesi, Zn Al alaşım