Effect of Cooling Rate on Corrosion Resistance of Al-25Zn-3Cu Alloy


HEKİMOĞLU A. P. , HACIOSMANOĞLU M.

CIEA’ 2018 International Conference on Innovative Engineering Applications, Sivas, Türkiye, 20 - 22 Eylül 2018, ss.80-88

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Sivas
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.80-88

Özet

Bu çalışmada Al-25Zn-3Cu alaşımı indüksiyon ocağında ergitme ve çelik kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Farklı soğuma hızları elde edebilmek için hacimleri aynı boyutları farklı olan beş ayrı kalıp kullanıldı. Her bir kalıbın sıcaklığı cidarlarına yerleştirilen K-tipi termo eleman çifti vasıtasıyla oda sıcaklığına düşünceye kadar ölçüldü. Belirlenen sıcaklık farklarının soğuma süresine bölünmesiyle alaşım külçelerinin soğuma hızları belirlendi. Beş farklı kalıpta katılaştırılan alaşım külçelerinin her birinden içyapı incelemeleri ve korozyon deneyleri için talaşlı işlemle örnekler alındı. Alınan örnekler standart metalografik yöntemlerle hazırlanıp dağlandıktan sonra optik mikroskopta görüntülendi. Korozyon deneyi numuneleri alaşım külçelerinden 1cm2 yüzey alanı ve 1cm yüksekliğinde silindirik olarak hazırlandı ve korozyona uğratılacak yüzeyleri açık kalacak şekilde soğuk bakalite alınıp parlatıldı. Korozyon deney numuneleri elektrokimyasal bir deney düzeneğinde %3.5 oranında NaCl içeren saf su+NaCl çözeltisi içinde deneye tabi tutuldu. Bu deneyler sonucunda elde edilen Tafel polarizasyon eğrilerinden faydalanılarak korozyon hızları belirlendi. İçyapı incelemeleri sonucunda Al-25Zn-3Cu alaşımının içyapısının alüminyumca zengin α dendiritlerinden, çinkoca zengin η ve bakırca zengin θ fazlarından oluştuğu gözlendi. Soğuma hızı arttıkça α dendiritlerinin küçüldüğü, η fazının yapıdaki hacimsel oranının azaldığı görüldü. Korozyon deneylerinden elde edilen bulgular alaşımın soğuma hızı azaldıkça numunelerde meydana gelen korozyon miktarının azaldığını gösterdi. Alaşımın soğuma hızındaki farklılıklar nedeniyle korozyon direncinde meydana gelen değişimler soğuma hızının içyapıya etkisine dayandırılarak irdelendi.

In this study, Al-25Zn-3Cu alloy was produced by induction melting and permanent mould casting method. In order to obtain different cooling rates, five different mould with the same volume but different dimensions were used. The temperature of each mould was measured by using a K-type thermocouples inserted in the walls of the mould and recorded during cooling. The cooling rates of the each alloy ingots were determined by dividing the measured temperature differences by the cooling time. Samples for the both microstructural investigations and corrosion test were taken by machining from each of the five different molds. The samples for microstructural investigations were prepared with standard metallographic techniques and then photographed on an optical microscope. Corrosion test specimens were subjected to electrochemical corrosion test in pure water + NaCl solution containing 3.5% NaCl. Corrosion rates were determined by using the Tafel polarization curves obtained from these tests. The microstructure of the Al-25Zn-3Cu alloy was observed to be composed of aluminum-rich α dendrites, zinc-rich η and copper-rich θ phases. It was seen that as the cooling rate increased, the size of α dendrites decreased and the volume fraction of the η phase decreased. The results obtained from corrosion tests have shown that as the cooling rate of the alloy decreases, the corrosion rate of the alloy samples decreases. The changes in the corrosion resistance due to differences in the cooling rate of the alloy have been discussed in terms of the microstructural change due to cooling rate differences.