Aluminyum ve magnezyum katkısı ile modifiye edilmiş corson alaşımının özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, yüksek Ni:Si oranına sahip döküm Corson alaşımı aluminyum ve magnezyum katkısı ile modifiye edilmiştir. Alaşımlar üzerine yapılan termal, metalurjik ve mekanik karakterizasyon çalışmaları, aluminyum ve magnzeyum katkısı ile birlikte Corson alaşımın katılaşma aralığında ve tüm faz dönüşümlerinde değişimin meydana geldiğini, sıvı fazdan kristallenen ve tane sınırlarında bulunan β-Ni3Si çökeltilerinin miktarsal olarak arttığını, ikincil dendrit kolları aramesafenin ve tane boyutunun azaldığını ve sertliğin artmasına karşılık elektriksel iletkenliğin azaldığını göstermiştir. Sıcak dövme sonrasında alaşımlar çözeltiye alma, su verme ve yaşlandırma kademelerini içeren ısıl işlemler görmüş ve yaşlandırma süresinin bir fonksiyonu olarak elektriksel iletkenlik ve sertlikteki değişim izlenmiştir. 450 °C sıcaklıkta yaşlandırmanın ilk 1 saatinde tüm alaşımlarda α-Cu matriksinde δ-Ni2Si çökeltilerinin oluşumuna da bağlı olarak önemli bir sertlik artışı gerçekleşmiştir. Magnezyum katkısı en yüksek sertlik kazanımını sağlamıştır. Yaşlandırma boyunca elektriksel iletkenlik değerlerindeki değişim kullanılarak alaşımların çökelme kinetiği Avrami denklemlerinin eldesi ile hesaplanmıştır. Hesaplamalar aluminyum ve magnezyum katkısı ile Corson alaşımının çökelme kinetiğinin artabildiğine işaret etmektedir.

In this study, cast Corson alloy having high Ni:Si ratio was modified with the addition of aluminum and magnesium. Thermal, metallurgical and mechanical characterization studies on the alloys revealed that, with the addition of aluminum and magnesium, changes occurred in the solidification range of the Corson alloy and in all phase transformations, β-Ni3Si precipitates crystallized from the liquid phase and located at the grain boundaries increased quantitatively, both secondary dendrite arm spacing and grain size decreased and the electrical conductivity decreased as the hardness increased. After hot forging, the alloys were heat treated, including solution annealing, quenching and aging stages, and the change in electrical conductivity and hardness as a function of aging time was monitored. In the first 1 hour of aging at 450 °C, a significant increase in hardness was observed in all alloys due to the formation of δ-Ni2Si precipitates in the α-Cu matrix. The addition of magnesium provided the highest hardness gain. Using the change in electrical conductivity values during aging, the precipitation kinetics of the alloys were calculated by obtaining the Avrami equations. Calculations indicate that the precipitation kinetics of Corson alloy can be increased with the addition of aluminum and magnesium.