Kaynaklı ve kaynaksız 5754 alüminyum alaşımının korozif ortamlardaki çekme davranışı

Abstract

Alüminyum alaşımları yüksek korozyon direnci ve özgül mukavemet değeri sayesinde dünya sanayisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Her ne kadar bu alaşımların korozyon direnci yüksek olsa da agresif korozyon ortamları alüminyum alaşımlarını korozyona uğratabilir. Korozyon, malzeme israfı ya da servis ömrünü erken tamamlama gibi maddi kayıplar yaratabilir. Bu kayıplar korozyonun mekanik özelliklere olan etkisinin araştırılmasını zorunlu kılar. Alüminyum alaşımlarının kaynaklı ve kaynaksız konstrüksiyonlarda ya da makine parçalarında kullanımı oldukça yaygındır. Bu alaşımların korozif ortamlardaki mekanik özelliklerinin incelenmesi daha güvenli yapıların oluşmasını sağlar. Bu çalışmada kaynaklı ve kaynaksız 5754 alüminyum alaşımının korozif ortamlardaki çekme davranışları incelenmiştir. 3 mm kalınlığındaki alüminyum alaşımlı sac, uygun ölçülerde giyotin makas yardımıyla kesilmiştir. Kesilen 9 adet plakadan 8 tanesi otomasyonlu TIG kaynak yöntemi ile kaynaklı birleştirilmiştir. Kaynaklı birleştirilen tüm plakalarda tek bir ısı girdisi kullanılmıştır. Kaynaklı ve kaynaksız plakalar, lazer yöntemi ile uygun geometride kesilmiştir. Kaynak kesitleri makro-mikro boyutta incelenerek mikro sertlik değerleri esas metalden kaynak metaline doğru 1 mm aralıklarla ölçülmüştür. Korozyon deneyleri ISO B117 standartlarına uygun olarak tuz püskürtme testi ile gerçekleştirilmiştir. 480, 600, 720, 840 ve 1000 saatlik korozyon deney süreleri standarttan seçilmiştir. Her bir süre için kaynaklı ve kaynaksız 3’er numune kullanılmıştır. Korozyon deneyi sonrası korozyona uğramış yerel yüzeyler, makro ve mikro boyutta incelenerek korozyon ürünleri tespit edilmiştir. Kaynaklı ve kaynaksız numunelere çekme testi yapılmıştır. Kırık yüzeyler SEM ile incelenmiştir ve mikro bölgelerin kimyasal bileşenleri EDS ile analiz edilmiştir. Numunenin yüzeylerindeki ikinci faz bileşikleri, korozif ortamda anot bölgesi oluşturarak bir yerel korozyon türü olan çukurcuk oluşumuna neden olmuştur. Korozyon süresinin uzamasıyla çukurcuk derinliğinde artış gözlemlenmiştir. Metalin çekme dayanımı ve sünekliliği korozyon deney süresine bağlı azalarak mekanik özelliklerde kayıplar meydana gelmiştir.

Aluminum alloys are widely used in the world industry on account of their good corrosion resistance and high strength-to-weight ratios. Although corrosion resistance is good, aggressive corrosion environments can corrode aluminum alloys. When subjected to a corrosive environment, the mechanical properties can be adversely affected and even alloys with good corrosion resistance may fail prematurely and cause material losses. These conditions make it necessary to investigate the effect of corrosion on mechanical properties. The use of aluminum alloys in welded and non-welded constructions or machine parts is wide. Examination of the mechanical properties of these alloys in corrosive environments provides the formation of safer structures. In this study, the post-corrosion tensile behavior of welded and unwelded 5754 aluminum alloy was investigated. The 3 mm thick aluminum sheets were welded by automated TIG welding. A single heat input was used. Sheets were welded at a welding speed of 170 mm/min. Macro-micro structures were examined. The micro-hardness values from the base metal to the weld zone were measured at 1 mm intervals. Corrosion tests were carried out by the salt spray test according to ISO B117. Corrosion experiment times of 480, 600, 720, 840, and 1000 hours were selected. 3 samples were used for each hour. The macro-micro structures of the corroded local surfaces were examined and corrosion products were determined. A tensile test was performed on welded and unwelded samples. The fractured surfaces were examined by SEM and the chemical components of the micro-zone were analyzed by EDS. The 2nd phase compounds on the aluminum surface formed an anode zone in the corrosive environment and caused pitting corrosion. The pit depth increased as corrosion experiment time was increased, and the tensile strength and elongation of metal were decreased.