Al-Mg-Si alaşımlarında farklı MnCr miktarının mekanik ve mikroyapısal özelliklere etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, döküm ve homojenizasyon işlemleri sonrasında yüksek ve düşük MnCr içeriğine sahip Al-Mg-Si alaşımlarının farklı Mn ve Cr oranlarının mikroyapı ve mekanik özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışma kapsamında, çeşitli Mn ve Cr oranlarına sahip biyetler dökülmüş ve ardından homojenizasyon ısıl işlemi uygulanmıştır. Homojenizasyon işlemi sonrasında üretilen bu alaşımların mikroyapı ve mekanik özelliklerini değerlendirmek için çekme testi, sertlik ölçümü, Optik Emisyon Spektrometresi ve Taramalı Elektron Mikroskobu analizleri yapılmıştır. Mikroyapı analizlerinde, yüksek MnCr içeriğinin daha homojen ve ince taneli bir yapı sağladığı gözlemlenmiştir. Homojenizasyon işlemi sonrasında, αAl(Mn,Cr)Si dispersoidlerinin yoğunluğu artmış ve bu dispersoidler mekanik özelliklerin iyileşmesine katkıda bulunmuştur. Mekanik test sonuçları yüksek Mn/Cr içeriğine sahip alaşımların daha yüksek akma ve çekme mukavemeti ile daha yüksek sertlik değerlerine sahip olduğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlar Al-Mg-Si alüminyum alaşımlarının performansını optimize etmek için Mn ve Cr mikroalaşımlarının önemli olduğunu vurgulamaktadır.

In this study, the effects of different Mn and Cr ratios on the microstructure and mechanical properties of Al-Si-Mg alloys with high and low MnCr content after casting and homogenization processes were investigated. Within the scope of the study, billets with various Mn and Cr ratios were cast and then homogenization heat treatment was applied. Tensile testing, hardness measurement, Optical Emission Spectrometry (OES) and Scanning Electron Microscopy (SEM) analyses were performed to evaluate the microstructural and mechanical properties of these alloys produced after homogenization. Microstructure analysis showed that higher MnCr content resulted in a more homogeneous and fine-grained structure. After homogenization, the density of α-Al(Mn,Cr)Si dispersoids increased and these dispersoids contributed to the improvement of mechanical properties. Mechanical test results showed that alloys with higher Mn/Cr content have higher yield and tensile strengths and higher hardness values. The obtained results emphasize the importance of Mn and Cr microalloys to optimize the performance of Al-Mg-Si aluminum alloys.