Alüminyum Alaşımları ve özellikleri
Başlıca Alüminyum Alaşımları : imal şekline göre iki ana gruba ayrılırlar.
- Hadde Alüminyum alaşımları
- Dökme Alüminyum alaşımları.
Alüminyuma katılan alaşım maddeleri mukavemet özelliklerini yükseltir. özellikle mukavemet artar. Başlıca alaşım maddeleri magnezyum, manganez, silisyum, bakır, çinko ve bazen de kurşun, nikel ve titan’dan ibarettir.
Hadde Alüminyum Alaşımları ve özellikleri
Bu alaşımlarda, Normalde sert olan alaşımlar ve ısıl işlemle sertleşen alaşımlar olmak üzere iki kısımda incelenir.
Isıl İşlemle Sertleşen Alüminyum Alaşımları ve özellikleri
Mg-Si-Al : Bileşiminde 0,3 — 1,5 % Mg, 0,2 – 1,5 % sı ve 1,5 manganez bulunur. Bunlardan başka 0.1% bakır. 0,5% demir, 0,05 çinko ihtiva eder. özgül ağırlığı 2,7 Kg/sms dür, şekil değiştirme ve polisaj kabiliyeti iyi, mukavemeti orta ve korozyona karşı dayanıklıdır.
Cu-Mn-Al : Bileşiminde %2,5 —%5 Cu, %0,2-%2,5 Mg, %0,3-%1,5 Mn ve
%0,2 — %1,5 Si bulunur. Ayrıca %0,5 demir ve %0,1 çinko ihtiva eder, özgül ağırlığı 2,3 dür. Isıl işlem sonuncunda oda sıcaklığında sertleşir. Yüksek değerde bir çekme mukavemetine sahiptir. Sertleşmiş durumda mukavemeti St. 52 çeliğinin mukavemetine erişir.
Cu-Ni-Al : Bileşiminde 3,5—4,5% Cu, 1,8—2,2% nikel, 1—3—18% magnezyum ve bunlardan başka 0,5% si, 0,5% demir ve 0,1% çinko bulunur. Isıl işlem sonucunda oda sıcaklığında sertleşir. Sıcakta mukavemetini kaybetmez.
Cu-Al : Bileşiminde 4,5 – 6 % Cu, 0,4 -0 ,6 % manganez 0,2 -0 ,5 % si bulunur, özgül ağırlığı 2,8 dir. Mukavemeti iyi olduğundan çok zorlanan parçaların üretiminde kullanılır. Bu alaşıma aynı zamanda Lautal Quali- taet 55 Allautal ismi verilir.
Alüminyum bakır alaşımlarının özellikleri:
• Yüksek dayanım (2119: σTS 505 MPa).
• Yüksek sıcaklıkta iyi sürünme gücü.
• Kriyojenik sıcaklıkta yüksek tokluk.
• İyi işlenebilirlik.
Zn-Mg-Al : Bütün alüminyum alaşımlarından daha yüksek bir mukavemete sahiptir. Özgül ağırlığı: 2,8 dir.
Isıl İşlemin Esası:
Soğuk şekil değiştirmiş bir malzeme tavlanırsa, kendi normal sertlik ve mukavemetini tekrar kazanır. Soğuk şekil değiştirmeden doğan sertlik ve mukavemeti kaybeder. Taneler tekrar normal şeklini alır. (Rekristalezasyon olayı)
Alüminyum ile ısıl işlem neticesinde sertleşen alüminyum alaşımları arasında şu fark vardır. Alüminyum tavlandıktan sonra mukavemetinden bir miktar kaybeder ve yalnız soğuk şekil değiştirme neticesinde sertleşir.
Buna karşın, sertleşen alüminyum alaşımları, belirli bir sıcaklığa kadar tavlandıktan sonra su verilip muayyen sıcaklıklarda muayyen zaman bekletilerek mukavemeti ve sertliği yükseltilebilir. Bu bekletmeye yaşlandırma ve olaya da ayrışma sertleşmesi denir.
Bu şekilde sertleşen malzemeye ayrılma sertleşmesiyle sertleşen alaşımlar adı verilir. Yaşlandırma hazan da oda sıcaklığında yapılır, birinci halde suni ve ikinci halde de tâbi yaşlandırma adım alır. Bazı kitaplarda birinci şekle sıcak ve ikinci şekle de soğuk yaşlandırma ismi verilmiştir.
Normalde Sert Olan Alüminyum Alaşımları ve özellikleri
Mg- Al : Bileşiminde 2,5-1,2 o/0 magnezyum ve 0,0 % manganez bulunur. özgül ağırlığı 2,6-2,7 dir. Deniz suyuna karşı dayanıklı olup çok yüksek mukavemete sahiptir. Korozyona karşı dayanıklıdır.
Mg -Mn-Al Bileşiminde %2-2,5% Mg , %1- %2 Mn, %0 -0,2% Sb , ayrıca 0,8% fe + si, 0,05 % cu ve 0,05 % Zn bulunur. özgül ağırlığı 2,7 dir. Deniz suyuna karşı mukavemetlidir. Bu alaşım bundan başka Ks-Se- evvasser, Peraluman, duranalium Mg 25 ticaret işlemleri ile piyasada satılır.
Si-Al : %12 – %13,5 silisyum içerir. Özgül ağırlığı 2,7 dir. Mukavemeti saf alüminyumdan yüksek ve korozyona karşı dayanıklıdır. Bu alaşıma SİLÜMİN adı da verilir.
Dökme Alüminyum alaşımları ve özellikleri
Cu-Al : Bileşiminde 7 — 9% bakır bulunur. Kum ve kokile dökülerek şekil verilir. özgül ağırlığı: 2,85 – 2,9 dur. Döküm kabiliyeti iyidir. Kum dökümünde 12 — 18 ve kokil dökümünde de 12 —20Kg/mm bir mukavemet elde edilir.
Zn-Cu-Al : Bileşiminde 8 — 12% çinko ve 2 — 5% bakır bulunur, tvi döküm kabiliyetine sahiptir. Özgül ağırlığı: 2 ,9 —2,95 dir. Mukavemeti saf alüminyumdan yüksektir. Kum dökümünde 12—18 kokil dökümünde 12—20 Kg/mm” lik bir mukavemet elde edilir.
Cu -Ni -Al : Bileşiminde 3,8 – 4,2 bakır, 1 ,7 -2 ,% nikel, 1 ,2 -1 7 % magnezyum bulunur. Isıl işlem sonucunda sertleşir. Mukavemeti kum dökümünde 18 —20, kokil dökümünde 19 —21 Kg/mm1′ dir. Isıl işlemden sonra yetdeştirilmiş mukavemeti kumda dökülen parçalarda 24 — 27 ve kokile dökülen iş parçalarında 27 — 34 Kg/mm² ye yükselir. özgül ağırlığı 2,75 >.br.
Si-Al : Bu alaşım 11 — 13,5% silisyum ihtiva eder. özgül ağırlığı 2.65 dir. Gayet mükemmel döküm özelliklerine sahiptir. Bu alaşıma silümin adı da verilir. Alüminyum alaşımları içersinde en düşük ergime sıcaklığına sahip bu alaşımdır. (575 derece santigrat). Kuma dökülen parçalarda da 17—22 Kg/mm² ve kokile dökülen parçalarda da 18—26 Kg/mm² lik bir mukavemete sahiptir.
Si -Cu-Al : Bu alaşımın bileşiminde 11 — 13,5 silisyum, 0,7 — 0,9% bakır ve 0,2 — 0,4% manganez bulunur. özgül ağırlığı 2,65 dir. Gayet iyi döküm özelliklerini sahiptir. Bu alaşıma bakır ile silisyum ismi de verilir, mukavemeti kum dökümünde 17—22 ve kokil dökümünde 18 —22 Kg/mm dir.
Si -Mn-Al : Bu alaşım 11 — 13,5% silisyum, 0,4 — 0,6% magnezyum, 0,3 —0,5% manganez ihtiva eder. Döküm şartlarına uygun özgül ağırlığı 2,65 dir. Isıl işlem sonucunda sertleştirebilir. Sertleştirilmiş alaşımların mukavemeti kuma dökülen parçalarda 25 —29 ve kokile dökülen parçalarda da 26 —32 Kg/mm dir. Bu alaşım ayrıca “Silümin gamma” adını da alır.
Mg-Al: Bileşiminde 4 — 12% magnezyum, 0,1% manganez 0 ,1 — 1,5% silisyum ve 0 — 1 kurşun bulunur. özgül ağırlığı 2,6 —2,7 dir. Deniz suyuna karşı dayanıklıdır. Kokile dökülen parçalarda 22 — 26 ve kuma dökülen parçalarda 10— 16 Kg/mm lik bir mukavemet elde edilir. Bu alaşımların en fazla kullanılanı Al Mg 3, Al Mg 5, Al Mg 7 dir. Al Mg. alaşımlarına Ks – Seewasser, Gusspantal, Hydronalium, Bs – Seewasser, Durunolgess, Gussperaluman adları verilir.
AlMg3 Alaşımı: Bileşiminde 1,8—3,5% magnezyum, 0,3—1,3% manganez, 0—1,3% silisyum içerir. Özgül ağırlığı 2,7 dir. Deniz suyuna, kimyasal maddelere ve hafif alkoli çözeltilere karşı alüminyum ve diğer alaşımlardan daha fazla dayanıklıdır. Polisaj kabiliyeti iyidir. İhtiva ettiği silisyum miktarına göre ısıl işlem ne çeşnide sertleşir.
Al Mg 5 Alaşımı: Bileşiminde 4,5—5,5% magnezyum, 0,1-0,5 manganez ve 0,6-1,5% silisyum bulunur. Özgül ağırlığı 2,6 dır. Bu alaşımın özellikleri Al Mg 3 alaşımının aynıdır. Gayet iyi döküm özelliğine sahiptir.
AlMg 7 Alaşımı: Bileşiminde %6 —%7,5 magnezyum, 0,1 —0,5 manganez ve 0,6 —1,5% silisyum bulunur. özgül ağırlığı 2,6 dır. Bu da gayet iyi döküm özelliklerine sahip bir alaşımdır. Kimyasal maddelere ve deniz suyuna karşı mukavemet sınırı yüksektir.
Mg -Mn-Al : Bileşimi %2 —%4 magnezyum, %1,2 — %1,5 manganez ve %0 —%0,2 kurşundan ibarettir. özgül ağırlığı 2,7 dir. Kuma dökülen parçalarda- 14—18 ve kokile dökülen parçalarda 15—19 Kg/mm² dir. Deniz suyuna karşı dayanıklıdır.
Mg -Si-Al : %2.5- %5 silisyum, %0.3-%2 magnezyum ve %0—% 1 manganez içeren eden bir alaşımdır. özgül ağırlığı 2,7 ve ısıl işlemle sertleşen bir yapıdadır. Döküm kabiliyeti iyidir, ısıl işlemle sertleştirildikten sonra kuma dökülen parçalarda mukavemet 17 – 28 ve kokile dökülen parçalarda, da 20 —30 Kg/mm² ye yükselir.