375 v3 [Uyumluluk Modu]) · 2013. 11. 18. · Magnezyum Alaşımları 41-160 Titanyum Alaşımları 38-290 Çelik-HX 180 (NiMoCo) Alaşımı 159-200 Tablo 1. Bazı malzemelere ait

18.11.2013

1

Alüminyum ve AlaşımlarıDuzce University, Kaynaşlı Vocational College, Corrosion Research Laboratory

81900/ Kaynaşlı-Düzce/Turkey

İçindekiler

1. Alüminyum2. Alüminyumun Özellikleri3. Al Alaşımları ve Sınıflandırılması4. Al Alaşımlarında Isıl Đşlem Uygulamaları5. Genel Olarak Alaşım Elementlerinin Etkileri6. Alüminyum ve Alaşımlarının Korozyonu7. Otomotiv Endüstrisinde Alüminyum ve

Alaşımlarının Kullanılması8. Đnşaat Sektöründe Alüminyum ve Alaşımlarının

Kullanılması

1.AlüminyumAlüminyum tabiatta en çok bulunan elementlerden biridir

ve mühendislik yapılarında çelikten sonra en çok kullanılanmetaldir.

Alüminyumun yoğunluğu (2,71 g/cm3), çeliğinyoğunluğunun (7,83 g/cm3) üçte biri kadardır.

Bazı alüminyum alaşımlarının akma sınırı değerleri 500MPa değerini geçmektedir ki bu değer pek çok çelik türününakma sınırı değerlerinin üzerindedir. Alüminyum alaşımları buözelliklerinden dolayı, özellikle hafiflik istenen uygulamalardasıklıkla kullanılmaktadırlar.

Sıvı haldeki yoğunluğu2,375 g/cm³

Ergime noktası 660,32 °C

Kaynama noktası 2519 °C

Malzeme Spesifik Çekme Mukavemeti (N/mm2)/(gr/cm2)

Alüminyum Alaşımı (AlZn6MgCu) 170-220

Magnezyum Alaşımları 41-160

Titanyum Alaşımları 38-290

Çelik-HX 180 (NiMoCo) Alaşımı 159-200

Tablo 1. Bazı malzemelere ait spesifik çekme mukavemeti değerleri (Can,2006)

2. Alüminyumun Özellikleri

Alüminyumun elektrik ve ısıiletkenliği, bakıra göre daha azdır. Fakatspesifik elektrik iletkenliği (elektrikiletkenliği/yoğunluk) ve spesifik ısıiletkenliği (ısı iletkenliği/yoğunluk)değerleri karşılaştırıldığında bakırdandaha iyi olduğu görülür. Bundan dolayı,hava elektrik hatlarında alüminyumalaşımları kullanılır.

Alüminyuma doğada serbest olarak rastlanmaz. Alüminyum birçok silikatlarda, killerde,değerli taşlarda bileşen olarak bulunur. Ticari açıdan en önemli filizi boksittir.

Al2O3.H2O

Ayrıca alüminyumun fiyatı da bakıra göre daha düşüktür. Korozifortamlarda alüminyumun yüzeyi bir oksit tabakası ile kaplanarak,alüminyumun korozyona dayanıklılığını sağlar. Bu özelliğindendolayı alüminyum pek çok korozif ortamda kullanılabilir.

18.11.2013

2

Alüminyum alaşımlarının içindeki diğer elementleralüminyum ile galvanik pil oluşturmaya uygun olduklarındandolayı, korozyon açısından alüminyumun mümkün olduğukadar saf olarak kullanılması tavsiye edilir. Fakat mekaniközelliklerindeki dayanım düşüklüğü (zayıflık) nedeniyleuygulamalarda saf Al kullanımı yaygın değildir.

Alüminyumun, sıcak ve soğuk şekillendirilebilme kabiliyeti iyidir. Ekstrüzyonyöntemiyle çok karışık geometrik yapıya sahip alüminyum profiller üretilebilir.Kalınlığı bir kaç mikrona ulaşılabilen folyolar üretilerek paketlemede işlemlerindekullanılabilir. Gıda endüstrisinde kullanılan paketleme folyoları saf alüminyumdanyapılır.

Alüminyum, elektrolitik olarakoksitlendirilerek değişik renklerde üretilebilir.Eloksal denilen bu işlem ile hem korozyonadayanıklı, hem de değişik renklerde mimaridekullanılan profiller üretilerek pencere, kapı vb.yapımında kullanılabilmektedir. Bazı durumlardasertliği ve dayanımı yüksek alüminyumalaşımlarının üstü saf alüminyum ile kaplanarakkorozyon özellikleri iyileştirilebilmektedir (Can,2006).

3. Alüminyum Alaşımları ve Sınıflandırılması

Alüminyum alaşımlarının mekanik, fiziksel ve kimyasal özellikleri alaşımelementlerine ve mikro yapısına bağlı olarak değişir. Alüminyuma katılan enönemli alaşım elementleri bakır, mangan, silisyum, magnezyum ve çinkodur.

Alüminyum alaşımları dövme ve döküm alaşımları olarak iki gruba ayrılır.Dövme alaşımlarının, plastik deformasyon kabiliyeti iyi olup kolaycaşekillendirilebilirler. Alüminyum dövme ve döküm alaşımlarının büyük birkısmına ısıl işlem uygulanabilmektedir.

3.1. Döküm Alüminyum Alaşımlarının Sınıflandırılması

Şekil 1. Isıl işlem durumlarına göre döküm alüminyum alaşımları

Döküm alüminyum alaşımlarındanpek çoğu ötektik reaksiyona nedenolan , iyi akıcılık, ve dökülebilirliksağlayan yeterince silisyum içerirler(%5-12 Si) (Şekil 1). Akışkanlık,sıvı metalin kalıp içerisinde iyişekilde vaktinden öncekatılaşmadan akabilmesidir.Dökülebilirlik, iyi bir dökümünkolay bir şekilde bir alaşımdan eldeedilmesidir.

3.2. Dövme Alüminyum Alaşımlarının Sınıflandırılması

Dövme alaşımlarının, plastikdeformasyon kabiliyeti iyi olupkolayca şekillendirilebilirler.Alüminyum dövme ve dökümalaşımlarının büyük bir kısmınaısıl işlem uygulanabilmektedir(Şekil 2). Amerikan alüminyumbirliğine göre, alüminyum dövmealaşımları dört harflesınıflandırılmaktadır ( Şekil 3).Şekil 2. Isıl işlem durumlarına göre

dövme alaşımları

18.11.2013

3

Şekil 3. Amerikan Alüminyum Birliğinin dövme alaşımları için isimlendirme kriterleri

1XXX, 3XXX, 4XXX ve 5XXX serisi dövme alüminyum alaşımları ısıl işlemuygulanamayan alaşımlardır.

Bu alaşımlar sadece şekil değiştirme yolu ile sertleştirilebilirler.

2XXX, 6XXX, 7XXX ve 8XXX serisi alaşımlar ise ısıl işlem ilesertleştirilebilmektedirler.

A.B.D. Normlarına

Göre Adıİçindeki Alaşımları Kullanım Alanları

1XXX Alaşımsız Alüminyum Genellikle elektrik ve kimya endüstrisinde

2XXX Bakırlı Alüminyum Yüksek mukavemet istenen havacılık sektöründe

3XXX Manganezli Alüminyum Boru, sıvı tankları ve mimari uygulamalarda

4XXX Silisyumlu AlüminyumKaynaklı yapılarda, levha üretiminde, otomobil

parçaları üretiminde

5XXX Magnezyumlu AlüminyumDenizel korozyona karşı direnci yüksek

olduğundan, bu ortamda çalışacak yapıların imalatında

6XXXSilisyum ve Magnezyumlu

Alüminyum

Şekillendirilme kabiliyeti yüksek olan bu alaşımlar özellikle ekstrüzyon ile üretilen parçaların

imalatında

7XXX Çinkolu AlüminyumUçak parçaları yapımı ve diğer yüksek dayanım

istenen yerlerde

8XXXDemir ve Silisyumlu

AlüminyumÖzellikle uçak ve uzay yapılarında

9XXXYeni Bulunan Alaşımlar

( Ör: Lityumlu alaşımlar)Kullanımı bulunmamaktadır.

Tablo 2. Amerikan alüminyum birliğine göre dövme alüminyum alaşımların adlandırılması

3.3. Isıl Đşlem Uygulanamayan Dövme (Đşlem) Alüminyum Alaşımları

1XXX, 3XXX, 4XXX ve 5XXX serisi dövme alüminyum alaşımları ısıl işlemuygulanamayan alaşımlardır. 4XXX serisi alüminyum alaşımlarının

magnezyum içerenleri yaşlandırılabilir. Bu alaşımlar sadece şekil değiştirmeyolu ile sertleştirilebilirler.

3.5. Çökelme Sertleşmesi Gösteren Alüminyum Alaşımları

Al-Cu Alaşımı

Al-Cu faz diyagramı incelendiğinde, Eriyikten ayrışan ve en azındanötektik yapı bileşeni niteliğinde olan Al 2Cu ara fazı, malzemeningevrekleşmesine yol açtığı için döküm tekniği bakımından ötektik bileşimeyakın olması gereken Al-Cu alaşımlarının pratikte kullanılmasını engeller. Öteyandan katılaşma aralığının genişliği nedeniyle yapısal aşırı soğuma dikkatealınarak teknik Al-Cu alaşımlarının bileşimindeki bakır miktarı %4.5 ilesınırlandırılmıştır.

Al-Cu faz diyagramı incelendiğinde ötektik sıcaklığın altında bakırınalüminyum kafesindeki çözünürlüğü azaldığından, çökelme sertleşmesi içingerekli ön koşullardan biri yerine gelmiş olur. Malzemeyi gevrekleştirmedendayanım artışı sağlayan çökelme sertleştirmesi ilk kez Al-Cu alaşımlarındabulunmuştur.

Al-Mg-Si Alaşımı

Al-Mg-Zn Alaşımı çökelme sertleşmesi gösterirler.

18.11.2013

4

5. Genel Olarak Alaşım Elementlerinin Etkileri

Bakır (Cu): Bakır alüminyuma % 12 oranınakadar katıldığında dayancı arttırır, daha fazlasıgevreklik yaratır. Genellikle yüksek sıcaklıközellikleriyle işlenebilirliği arttırır. % 4 - 6arasında katıldığında yaşlandırılabilir alaşımlaroluşturur. Dökümü zorlaştırır ve gerilim yeniminiazaltır.

Çinko (Zn): Yüksek çinkolu alaşımlar sıcakçatlama ve soğuma çekmesi gösterirler. Çinkodiğer alaşım elementleriyle birlikte dayanımı çokarttırır , buna karşı dökülebilirliği düşürür. % 3çinkodan daha az çinko içeren ikili alüminyumalaşımlarında belirgin bir etkisi görülmez.

Demir (Fe): Az oranlarda bazı alaşımların sertlik vedayancını arttırır, dökümlerin sıcak çatlamaeğilimlerini azaltır. Demirin alüminyum alaşımlarındamümkün olduğunca kullanılmamasının nedenimeydana getirdiği gevrekliktir.

Magnezyum (Mg): Katı çözelti sertleşmesi meydanagetirir. % 6'dan fazla Mg içeren alaşımlarda çökelmesertleşmesi olur, dökümleri zordur. Mg2Si alaşımınıoluşturup Al - Si alaşımlarının dayancını arttırır.Yüksek yenim direncine sahiptir.

Mangan (Mn): Dökülebilirliği arttırmak için demir ile birliktekullanılır. Metaller arası bileşiklerin özelliğini değiştirir,çekmeyi azaltır, alaşımların süneklik ve tokluk özellikleriniarttırır.

Silisyum (Si): Akışkanlığı ve yenim direncini arttırır, sıcakçatlama eğilimini azaltır. % 13'den fazla silisyum içerenalaşımların işlenmesi çok zordur.

Krom (Cr): CrAl7 şeklinde metaller arası bileşik oluşturur.Tane küçültücü etkisi vardır, yenim direncini arttırır.

Fosfor (P): Ötektik altı Al - Si alaşımlarında ötektik silisyumparçacıklarını irileştirir, ötektik üstü alaşımlarda ise küçültür.

Titanyum (Ti): Bor ile birlikte tane küçültücü etkisi vardır, dayanımı arttırır.

Nikel (Ni): Yüksek sıcaklıklarda sürünme dayancını arttırır.

6. Alüminyum ve Alaşımlarında Korozyon

Düşük özgül ağırlık, elektrik ve ısıyı iyi iletebilme,yeterli sayılabilecek mekanik dayanım ve iyi plastikşekillendirilme kabiliyetine sahip olan alüminyum,değişik korozif ortamlarda kullanılabilmektedir.

Alüminyumun korozyona dayanıklılığı (paslanmazçeliklerde olduğu gibi) yüzeyin koruyucu ve sıkı biroksit tabakasıyla (Al2O3) kaplanmasından ilerigelir.

Özellikle korozyon dayanımının arandığı durumlarda, alüminyumun saflığının% 99,5’un altında olmaması gereklidir.

Fakat genellikle alüminyumun mekanik özelliklerini geliştirebilmek içinalaşımlama yapıldığından dolayı, alüminyum alaşımlarının korozyon direnci,saf alüminyumdan daha düşüktür.

Tablo 3’te bazı alüminyum alaşımlarının farklı korozyon ortamlarındakidurumları gösterilmiştir (Topbaş,1993).

18.11.2013

5

Korozif Ortam Al (% 99,5) Al Mg AlCuMg Kullanım Yeri

Asetilen (kuru) 1 2-3 Basınçlı Tüp

Amonyak

(kuru,sıvı) 1-2 1-2 Soğutma

Etan 1 1 Basınçlı Tüp

Endüstri

Atmosferi 2-3 2-3 3 Đnşaat-Taşıt

Deniz

Atmosferi 1-2 1 3-5 Gemi Đnşaatı

Benzol 1 1 1 Kap, Aparat

Benzin 1 1 1-3 Otomotiv

Destile Su 1-2 1-2 Kimya

Freon 1 1 Soğutma

Buz 1 1 2 Soğutma

Deniz Suyu 2-3 1-2 3-5 Gemi

1-Çok Dayanıklı, 2-Dayanıklı, 3-Az Dayanıklı, 4- Kullanılabilir,

5-Kabul Edilebilir Ölçüde Dayanıklı, 6- Dayanıksız

Tablo 3. Alüminyum ve bazı alaşımlarının farklı korozyon ortamlarındaki durumları

Alüminyumun bir çok korozif ortama karşı gösterdiği direnç, mevcutkoşullara bağlı olarak yüzeyinde oluşan, amorf veya kristalin alüminyumoksit tabakasından dolayıdır. Atmosferde oluşan yüzey filmi daha çokamorftur, su ve su buharı içerisinde ise daha çok kristalin yapıda yüzeyfilmi oluşur. Oluşan tabaka ne kadar homojen ise, aynı koşullardakorozyon dayanımı da o kadar iyidir.

Havada veya sulu çözeltili ortamlarda, kolaylıkla, yüzeybölgesinde oluşan bu tabaka, parçayı oksitlenmenindevamından korur; oksitleyici kimyasalların (nitrik asit gibi)alüminyum kaplarda taşınımı ve korunması - üstelik dahakararlı bir koruma tabakası oluşumu ile mümkündür.Koruyucu tabakanın genellikle mekanik yüklemelerle(çizme ve aşınma zorlanmaları gibi) bozulması halinde,kullanım ortamında hemen yenilenir.

http://dx.doi.org/10.1590/S1516-14392013005000174

Çok ince olan bu doğal oksit tabakası ( 10-5 mm), korozifkoruyuculuğun devamı için, mekanik zorlanmalardan uzaktutulur, hattâ kuvvetlendirilir; tabaka sıkılaştırılır ve kalınlaştırılır(alüminyumun elektrolitik oksitlenmesi yoluna gidilir:Anodizasyon, Eloksal). Saf alüminyumdan başka korozyondayanımı yüksek malzemeler olarak, Al-Mn, Al-Mg, Al-Mg-Mnalaşımlarının kimya ve gıda sanayisinde kullanımı –maliyetleri dedikkate alındığında- gereklilik arz eder.

Korozyon dayanımları yanında, bu alaşımların toksikolmayışları özellikle gıda sanayinde (pişirme kapları vekazanlarının imali gibi), iyi deformasyon yeteneği ilepaketleme sanayinde içecek kutuları, sarma yaprakları(folyolar) üretiminde, mukavemetleri ve dekoratif görünümleriile de bina ve gemi inşaatlarında ve diğer konstrüksiyonlardakullanımları ön plana geçer.

18.11.2013

6

Alüminyum malzemeler, atmosfer içerisinde korozyona oldukçadayanıklıdırlar. Endüstri atmosferinde (SO2, kir, toz) ve deniz atmosferinde otuzyıl sonrası korozif etki sonucu, alüminyum malzemedeki dayanım azalması,yaklaşık % 9- 13 kadardır.

Şekil 4. Alüminyum malzeme ve imalat çeliğinin karşılaştırmalıatmosferlerde korozyon durumu

Alüminyum malzeme ve imalat çeliğinin karşılaştırmalıatmosferlerde korozyon durumu alüminyum ve alaşımlarındaoluşan korozyon türleri farklı olabilmektedir. Eğer asit vebazların etkisinde özel bir durum yoksa, tahribat homojen olarakgelişir ve oksit tabakasında eşit kalınlıkta azalma olur. Klorüriyonları içeren çözeltilerde, çukurcuk korozyonu meydana gelir.Oksit tabakasının tam olarak oluşmadığı ya da gözeneklerinmevcut olması halinde de, bölgesel tahribata rastlanılabilir.

Çökelme kabiliyetli alaşımlarda, daha çok interkristalin(taneler arası) korozyon görülür. Tane sınırlarında yığılmayapan çökelmeler, tane yüzeyi üzerine nazaran genellikle soyolmayan potansiyele sahiptir ve bundan dolayı, buralardançözülme olur. Alüminyum-bakır alaşımlarındaki çökelmelermatrise nazaran daha soy olduğu için, katı çözeltinin tane sınırıbölgesinde bakır azalması üzerine, inter kristalin korozyonmeydana gelir. Isıl işlem yapılırsa, çökelmelerin olumsuz etkisidaha az olur.

Alüminyum malzemelerin korozyon şartları, anodikolarak oksidasyonla (anoksirleme, eloksal yapma ile) doğalkorumadaki oksit tabakasının kalınlığı 10 µm ila 30 µmdeğerine arttırılarak, iyileştirilebilir. Bunun için, eloksalyapılacak parçalar, daha çok sülfürik asitli elektrolitikiçerisinde doğru akım altında işlem görürler. Anot olarakbağlanan parçalarda meydana gelen oksijen, alüminyumlareaksiyon yapar ve oksit tabakası teşekkül ettirilir.Anoksirleme işlemi, yalnızca kimyasal dayanımıiyileştirmez, ayrıca oksit tabakasının yüksek sertliğindendolayı, aşınma direncini de yükseltir (Topbaş, 1993;Temel,2001).

Metal Katkılar % Katkı Korozyon Hızı g/m2/gün

Saf Alüminyum

Demir 0,0040,0140,1000,3100,660

0,015

0,0160,0180,0190,0270,035

Silisyum 0,0510,1100,1900,5000,890

0,0230,0240,0250,0250,039

Bakır 0,0500,0600,2000,4300,660

0,1550,2050,3060,4400,480

Tablo 4. Alüminyuma eklenen çeşitli metallerin korozyon hızına etkileriAl-Mg alaşımları alkali ve tuz içeren korozyon ortamlarına karşı saf

alüminyumdan daha dayanıklıdır. Fakat bu her durumda geçerli değildir.Artan magnezyum miktarıyla birlikte, interkristalin korozyona ve gerilimçatlağı korozyonuna eğilim artar. Özellikle % 5 'den fazla Mg içerenalaşımlarda bu durum oluşabildiğinden, bugün teknikte kullanılanalaşımlarda magnezyumun üst sınırı % 5,5 (AlMg 5) kadardır.Đnterkristalin korozyonun sebebi, tane sınırı çökelmesidir (ß- fazı). Budurum, düşürülmüş magnezyum miktarında, mangan (% 1 'e kadar)ilavesiyle dengelenebilir. AlMg 4,5Mn gibi alaşımlar, öncelikle gemiyapımında ve özellikle çatı kaplamalarında kullanılır. Mangan ilavesisonucunda, klorür iyonu içeren ortamlara karşı korozyon direnci artar.Alüminyum-mangan alaşımları da, doğal sertlikteki alüminyummalzemelerdir. % 0,8-1,5 mangan içeren alaşımlarının korozyon dayanımıve işlenebilirliği, arı alüminyum gibidir. Fakat daha yüksek mekanikdayanıma sahiptirler.

18.11.2013

7

Çökelmeyle sertleşebilir alaşımlarından olan Al-Cu-Mgalaşımları ( % 2,8-4,8 Cu ve % 0,4-1,8 Mg), yüksek dayanımlarınedeniyle taşıt ve uçak yapımında kullanılırlar. Korozyondayanımları, bir çok alüminyum alaşımında daha düşüktür.Deniz suyuna karşı dayanıklılığı garanti edilemez.Homojenleştirme sıcaklığından çok hızlı soğutulur (en az 400°C/s hızda) ve ardından yaşlandırma yapılırsa korozyondayanımı arttırılabilir. Yavaş soğutma ve yaşlandırmayapıldığında meydana gelen çökelmeler, interkristalin korozyonave gerilim çatlağı korozyonuna sebep olurlar.

Orta dayanımlı, sertleşebilir Al-Mg-Si alaşımları (% 0,4-3,5Mg ve % 0,3-1,5 Si), iyi şekillendirilebilirliği nedeniyle yaygınkullanılırlar. Al-Cu-Mg alaşımlarıyla karşılaştırıldığındainterkristalin korozyona karşı daha dirençli olduğu görülmektedir.Deniz suyuna karşı dayanımı iyidir. Gemi yapımı dışında, tekstilve gıda maddeleri endüstrisinde, aparat yapımında ve benzeriyerlerde kullanılır. Fe ve Cu miktarı, korozyon oluşumunayönelik etki yaptığından, genellikle % 0,5 (Fe) ve % 0,1 (Cu)miktarlarının geçilmesine izin verilmez. Mn ve Cr ilavesiyle, Feve Cu elementlerinin olumsuz etkisi azaltılabilir.

Al-Zn-Mg alaşımları, orta dayanımlı ve çökelmeylesertleştirilebilir konstrüksiyon malzemeleridir. Al-Cu-Mgalaşımlarına nazaran daha iyi korozyon dayanımı gösterirler,fakat korozyon dayanımı Al-Mg ve Al-Mg-Si alaşımlarınanazaran daha azdır. Atmosferik koşullarda, alaşımı koruyansiyah kaplama tabakası oluşur. Buna karşılık, su buharı Al-Zn-Mg alaşımlarında şiddetli korozyona neden olur. Ayrıca,gerilim çatlağı korozyonuna da eğilimi vardır. Korozyonaduyarlılık, yükselen Mg ve Zn miktarıyla artar. Genel olarak,gerilim çatlağı korozyonunu önlemek için, toplam alaşımmiktarının % 5- 6 'yı aşmaması gerekir. Daha yüksek alaşımmiktarlarında, % 0,1- 0,15 krom ilavesi, gerilim çatlağıkorozyonunu azaltır.

Al-Zn-Mg-Cu alaşımları yüksek dayanımlı, sertleşebiliralaşımlardır. Al-Cu-Mg alaşımlarında olduğu gibi öncelikliolarak mekanik özelliklerinden dolayı kullanılırlar.Kullanım yerlerine örnek olarak, madencilik sektörü, uçakve makine imalatı verilebilir. Sıcak sertleştirilmiş halde 500MPa dayanım değeri elde edilir. Al-Zn-Mg alaşımlarındaolduğu gibi, % 0,1-0,3 krom ilavesi, gerilme çatlağıkorozyonuna karşı eğilimi azaltır.

7. Otomotiv Endüstrisinde Alüminyum ve Alüminyum Alaşımları

Alüminyum 1800'lü yıllarda keşfedilmiş olmasına karşın gelişmiş birüretim süreci bulunması ise 1870'li yıllarda gerçekleşmiştir. Buna rağmenalüminyum, her yıl diğer demir dışı metallerin toplamından hacimsel olarakdaha fazla üretilmektedir.

Alüminyum, dünya üzerinde en çok bulunan 3. elementtir. Günden günekaynakları azalmakta olan dünyamızda %8 oranında bulunan alüminyumun,yapısal özellikleri de dikkate alınarak alüminyum alaşımları halinde yaygınolarak kullanılmaktadırlar.

Alüminyum ve otomotivendüstrileri, en yaygın hafif metalin,taşıtlarda kullanımında ortak bir tarihesahiptirler. Bu ortak tarihin sonucundagünümüzde ortalama bir otomobil çokçeşitli alüminyum parçalariçermektedir.

18.11.2013

8

Bunların başında döküm yöntemiyleüretilen silindir kafaları, dişli kutuları,jantları; levha ve ekstrüzyon yöntemiyleimal edilen radyatörler, tamponlar,koltuk rayları, yan çarpma çubukları vs.gelmektedir. Bu parçaların bir araçtakiortalama ağırlığı 100 kg civarındadır(Toplam ağırlığın %10'u).Her 100 kgağırlık azaltımında 100 km'de 0,6 litredaha az yakıt tüketilmektedir. Daha azyakıt tüketimi aynı zamanda daha düşükegzoz emisyon değeri ve çalışmamaliyeti demektir.

Alüminyum emniyet, konfor ve güvenilirliktenödün vermeden ağırlık azalımı için anahtar birmalzemedir. Düşük özgül ağırlığı ve yüksekmukavemeti sayesinde alüminyumun yaygın olarakkullanımı orta sınıf bir otomobilde yaklaşık 300 kgağırlık azaltımı sağlayabilir. Bu oran, aracın toplamağırlığının %30'una denk gelmektedir.

Audi A3 Levhadan Üretilmiş Ön Bölüm

Geri dönüşüm dikkate alındığında alüminyumdiğer tüm malzemelerden daha verimlidir.Alüminyum kalitesinden bir şey kaybetmedentekrar geri dönüştürülebilir. Yüksek hurda değeri,geri dönüşümü ve tekrar kullanımını garantietmektedir. Otomotiv sektöründe kullanılanalüminyumun %95'i toplanarak geridönüştürülmektedir. Bu malzemelerin hurda değerinormal değerlerinin %50 sinin üzerindedir.

Hafiflik özelliğinin yanında alüminyummalzeme, boyasız veya kaplamasız olsa bilesudan ve yol tuzlarından kaynaklanankorozyona karşı dayanıklıdır. Görsel olmayanparçalarda çelik için gerekli olan ve ilavemaliyet getiren galvanizleme, kaplama veyaboyama alüminyum için gerekli olmayabilir.Alüminyum, boyanın çizilmesi veya kalkmasıdurumunda çelik gibi paslanmaz, korozyonadirençlidir. Bazı plastik malzemeler gibi çölsıcağı, kuzey soğuğu veya UV ışınlarının etkisisonucunda özellikleri zayıflayarakkırılganlaşmaz.

Tablo 5. Taşıtlarda yaygın olarak kullanılan alüminyum parçaların şekillendirme yöntemleri ve ağırlıkları Tablo 6. Taşıtlarda kullanılan bazı alüminyum parçalar ve bunların şekillendirme

yöntemleri

18.11.2013

9

Tablo 7. Otomobilde Alüminyum Uygulamalarına Dönük ÖrneklerTablo 8. Taşıtlarda yaygın olarak kullanılan Al döküm parçaları

8. Đnşaat Sektöründe Alüminyum ve Alaşımlarının Kullanılması

Đnşaat sektörü, yılda Avrupa'da 1.2 milyon ton, ABD'de 1.05milyon ton, Japonya'da 915.000 ton alüminyum kullanmaktadır.

Alüminyum, binaların çatı ve cephe kaplamalarında, kapı vepencerelerinde, merdivenlerde, çatı iskeletinde, inşaatiskelelerinde ve sera yapımında büyük miktarda kullanılır.

Alüminyumun sağlamlığı yanında sahip olduğu dekoratifgörünüm, eloksal (anodik oksidasyon) kaplama ile bir bakımaölümsüzleşir. Gerek natürel veya renkli eloksal kaplama, gerekise lake kaplama (elektrostatik toz veya sıvı boyama) ilealüminyum; mimar ve mühendislere inşaat sektöründe zenginseçenekler sunar. Đnşaat sektöründe; alüminyum ekstrüzyon,yassı-ürünler ve döküm ürünleri kapı/pencere doğramaları,cephe/çatı kaplamaları ve aksesuarların yapımında kullanılır.

Asal bir yapı malzemesi olanalüminyum, en son teknoloji kullanılarakyaratılan alüminyum profiller sayesinde eldeedilen biçim ve renk çeşitliliği ile yenimimari tasarımların ve tarzların oluşmasınaolanak sağlamaktadır. Alüminyum yapısektöründe; asma tavan, bölme, giydirmecephe, güneş kırıcı, kapı, levha, panel,sandviç panel, panjur, kepenk, pencere,profil, radyatör, rulo, stor sistemleri, trapez,silikon cephe yapımında; granit, ahşap vemermer kaplama işlerinde dekullanılmaktadır.

Alüminyum, dayanıklılığı ve asgaribakım gerektirmesinin yanısıra, elverişsiziklim koşullarında yalıtımlı profillerle ısıiletimini engelleyebilmektedir.Alüminyum profil sistemleri bu özellikleriile yapılarda enerji tasarrufu ile birlikte,yeni konfor olanakları sağlamalarıneticesinde daha zevk alınabilirmekanların yaratılmasına olanak sağlarlar.

6XXX serisi (AlMgSi) alaşımları içinde mimari – inşaat sektöründe enyaygın kullanılanlar 6060 ve 6063 (EN ve yeni TS notasyonunda) ve AlMgSi0.5(DIN ve eski TS notasyonunda) alaşımlarıdır. Bunların kimyasal bileşimlerigenelde aynı olup, alt ve üst limitlerde nüans farklılıkları gösterirler. EN AW /AA 6005, 6005A ve 6082 alüminyum alaşımları mekanik özelliklerin dahayüksek değerlerde istendiği mühendislik uygulamaları için tercih edilir.

18.11.2013

10

KAYNAKLAR• http://www.tezproje.8m.com/erdinc_tekci1/Aluminyum%20Alasimlarinin%20Genel%20Ozelli

kleri.htm

• TEMEL, Ahmet, Dizmetal Üretim Müdürü, Korozyonun Tanımı ve Alüminyumun Korozyonu ,Makina & Metal Haziran2001/Sayı 114.

• Dr. ZEYTİN KAZDAL, Havva, MAM-MKTAE/OSD,Alüminyum Raporu, Alüminyum AlaşımlarıOtomotiv Sektöründe Uygulamaları ve Geleceği, Mayıs 2000.

• Doç. Dr. ŞENGİL, İ. Ayhan, Korozyon,İ.T.Ü yay. Ekim 1992.

• ULUCAK, Timur, Metalurji Yüksek Müh., Alüminyum Ekstrüzyonu ve Yüzey İşlemleri,Metalurji Dergisi 80/25

• ULUCAK, Timur, Metalurji Yüksek Müh., Alüminyum, En Genç Metal, Makale,www.aluminyumsanayi.com, Kasım 2003.

• ULUCAK, Timur, Metalurji Yüksek Müh., Boyanmış Mimari Alüminyum Profil ve LevhadaFiliform Korozyon, www.aluminyumsanayi.com , Kasım 2003.

• TÜBİTAK-MAM, OSD, ‘’Alüminyum Alaşımları Otomotiv Endüstrisinde Uygulamaları veGeleceği’’, Dr. Havva Kazdal Zeytin, Mayıs 2000

• 1- “Mühendislik Malzemeleri” Prof.Dr.-Ing.A.HalimDEMİRCİ Alfa-2004

• 2- “Malzeme Bilgisi” Cilt-II Prof. Dipl. –Ing. H-J. BARGEL & Prof. Dr. –Ing. G. SCHULZE

Çevirenler : Prof. Dr. Şefik GÜLEÇ & Doç. Dr. Ahmet ARAN Gebze-1987