ALÜMINYUM ALASIMLARININ ISIL ISLEMI
Arzu edilen bazi özellikleri temin etmek gayesiyle alüminyum alasimlari üzerinde isil islem etkileri genis ölçüde denenmistir. Bir cins isil islemin tatbiki ile mukavemet ve sertlik arttirilabildigi gibi, diger bir isil islemin uygulanmasi ile sünekligin islah edilmesine yarar.
Isil islem, kati metallerin isitilmasi ve sogutulmasini icab ettiren ve kimyasal bilesimde herhangi bir islem olarak tarif edilebilir.
Alüminyum alasimlarinin bahis konusu oldugu hallerde üç cins islem yapilabilir.
Eritme isil islemi bir alasimi, tayin edilen bir zaman zarfinda, bazi yapi bilesenlerinin kati eriyik teskil ettigi bir sicakliga isitmak ve bu bilesenleri çözelti halinde tutmak maksadiyla, ( asiri doymus olarak muhafaza edebilmek için ) genellikle su vermek suretiyle bu sicakliktan süratle sogutulmaktan ibarettir.
Çökeltme isil islemi, asiri doymus bir kati eriyikte bulunan yapi bilesenlerinin çökelmesini saglamak gayesiyle alasimi alçak bir sicakliga yeniden isitmaktan ibarettir. Bu islem genel olarak “ yaslanma ” veya “ yaslanma sertlesmesi ” olarak bilinir.
Tavlama islemi, yapida mevcut tanelerin yeniden kristallesmesini temin etmek amaciyla alasimi eritme ve çökelme isil islemi sicakliklari arasinda bir dereceye kadar isitmaktan ibarettir. Bu ameliye, soguk islemin ( veya yaslanma serlesmesinin ) serlesme etkilerini bertaraf eder. Herhangi bir metalin, haddeleme, çekme veya presleme gibi bir soguk isleme tabi tutulmasi, sertligi ve çekme mukavemetini arttirir fakat sünekligini azaltir. Metalin soguk olarak islenmesine devam edebilmek için tavlama islemi tatbik edilerek metal yumusatilir.
Alüminyum alasimlarina eritme isil islemi tatbik edilirken sicakligin çok siki bir sekilde kontrolü icab eder. Bu da, malzemeyi ( sekli ve boyutu müsait oldugu zaman ) ergimis sodyum ve potasyum nitrat banyosuna daldirmakla elde edilir. Bu islem için firin da kullanilabilir. Bu taktirde firin, sicakligin isitma bölgesinin her tarafina üniform bir sekilde dagilmasini temin edecek sekilde dizayn edilmistir. Mekanik özelliklerde maksimum ilerlemeyi elde edilir. Mekanik özelliklerde maksimum ilerlemeyi elde etmek için isil islem sicakligi mümkün oldugu kadar yüksek seçilir zira, 500 ºC dan daha yüksek sicakliklarda alüminyum alasimlari yumusak ve egrilmeye müsaittirler.
Süratli su verme islemi de, uygun sicaklik kontrolünun önemine esittir. Zira genellikle yavas su vermenin, istenilen fiziksel özellikleri meydana getirmesine ragmen, yavas su verilmis malzemenin korozyona mukavemeti, süratli su verilmis alasimlarinkine nazaran daha düsüktür.
Çökeltme isil islemi, ekseri eritme isil islemini takip eder. Bu islem yüksek sicakliklarda yürütülürse genellikle suni yaslanma meydana gelir. Su verilmis alasimi birkaç gün oda sicakliginda birakmak suretiyle de bu usul tatbik edilebilir. Tabii yaslanma olarak adlandirilan bu olay, 1910 yilinda Alman metalurjisti Wilm tarafindan ( alüminyum – bakir – magnezyum alasimlari üzerinde yaptigi deneyler esnasinda ) kesfedilmistir. Wilm, bakir ve magnezyum ihtiva eden bir alüminyum alasimini 500 ºC’ a isitip suda su verme yolu ile sertlestirme tecrübeleri yapiyordu. Yapmis oldugu deney muvaffak olamamisti ( alasim halen yumusakti ). Bir müddet sonra Wilm, herhangi bir ilâve islem yapmadan alasimin sertlestigini gördü ve ileri bir arastirma neticesi olarak, su verme islemini müteakip alasimin birkaç gün oda sicakliginda kalmasi suretiyle mukavemetinin önemli miktarda arttigini kesfetti. Bu tesadüfi kesif bilahare yapilan arastirmalarla teyit edildi ve böylece, yumusak çelik mukavemetine esit bir mukavemete sahip alüminyum alasimlarinin yapisal malzeme olarak gelistirilmesine yol açilmis oldu. Wilm’ in kesfi, 1909 da elde edilen ilk düralümin patentinin temeli oldu.
Yaslanma sertlestirilmesinin geciktirilmesi:
Eritme isil islemine tabii tutulmus malzemeyi düsük sicakliklarda ( - 6 ºC ila - 10 ºC mertebesinde ) depolamak suretiyle yaslanma sertlesmesi geciktirilebilir veya durdurulabilir. Bu özellikten, pratik yönden asagida bahsedilen sekilde istifade edilir. Yaslanma sertlesmesi sünekligi azaltir ve bu sebepten ötürü herhangi bir soguk islemin tatbiki ile yürütülecek imalat, metalin hala yumusak oldugu bir zaman içinde yapilmali ve iki – üç saat zarfinda ( yani yaslanma sertlesmesi önemli bir alana yayilmadan önce ) tamamlanmalidir. Böyle bir islem mümkün veya müsait olmayabilir ve bu suretle alasimin imalat safhasinda dar bogazlarin ( sikismalarin ) meydan gelmesine sebebiyet verebilir. Eritme isil islemine tabii tutulmus alüminyum alasimini, sifirin altindaki sicakliklarda depolamak suretiyle donma yolu ile yaslanmaya mani olunmustur (geciktirilmis) olur. Bilahare malzeme ihtiyaç duyuldugu zaman depodan alinabilir, ve kolaylikla islenebilme sartlari altinda iken imal edilebilir.
ALÜMINYUM ALASIMLARINDA KOROZYON VE ÇESITLERI
Korozyon bir metal veya alasimin kimyasal veya elektro kimyasal degisikliklere veya fiziksel çözünme olayina ugrayarak bozulmasi ile element halinden bilesik haline geçmesidir.
Kimyasal degisiklik olmadan mekanik asinma ile metal kaybina erozyon denir. Alüminyum ve alüminyum alasimlarinin korozyona karsi metalin yapisindan dogan bir dayaniklilik özelligi vardir. Alüminyum periyodik cetveldeki konumuna göre aktif bir metal olmakla birlikte yüzeyindeki koruyucu, yüzeye sikica bagli, belli belirsiz olusmus koruyucu bir oksit filmi nedeniyle kararli bir elementtir. Bu film tabakasi bozulsa bile birçok ortamda yeniden olusur. Yeni üretilmis bir alüminyum yüzeyinde havada olusan film tabakasi 50 – 100 Aº kalinligindadir.
|