Al-Si Alaşımının Modifikasyonu | Alüminyum Alaşım Modifiye Edici

Hipereutektik Al-Si alaşımı, yüksek silikon içeriğine sahiptir; bu da alaşımın termal genleşme katsayısını azaltır ve aşınma direncini artırır. İçten yanmalı motorların pistonları gibi aşınmaya dayanıklı parçalar için uygundur. Hipereutektik Al-Si alaşım yapısında tabakalı birincil silikon ve iğne şeklindeki eutektik silikon bulunur. Sert bir nokta görevi gören birincil kristal silikon, alaşımın aşınma direncini artırabilir; ancak sert ve kırılgan olması nedeniyle alaşımın mekanik özellikleri açısından elverişsizdir ve alaşımın kesme performansını düşürür. Bu nedenle, Al-Si alaşımının modifikasyonu gereklidir.

Al-Si Alaşımının Modifikasyonu

Uzun zamandır, birincil kristal silikonun arıtılması konusu derinlemesine incelenmiştir. Ultrasonik titreşimle kristalleştirme yöntemi, hızlı soğutma yöntemi, aşırı ısınmalı eritme, düşük sıcaklıkta döküm vb. yöntemler kullanılarak belirli sonuçlar elde edilebilir. Ancak en istikrarlı sonuç veren ve endüstride en değerli olan yöntem, şunun eklenmesidir: alüminyum alaşımı modifiye edici.

Şu anda üretimde kullanılan asıl katkı maddesi elementel fosfordur. Kırmızı fosforun ilk kullanımında, alaşım ağırlığının 0,5%’si kadar ilave edildiğinde birincil silikon arıtılabilir. Ancak fosforun tutuşma noktası düşük olduğundan (240 °C), nakliyesi güvenli değildir. Bozulduğunda fosfor şiddetli bir şekilde yanar, çok fazla duman üretir, havayı kirletir ve ayrıca sıvı alüminyumun daha fazla gaz emmesine neden olur; bu nedenle fosfor genellikle diğer bileşiklerle karıştırılır. Endüstride daha yaygın olarak kullanılan yöntem, Cu-P ana alaşımı şeklinde ilave etmektir. Ana alaşımın fosfor içeriği genellikle 8% ile 10% arasındadır ve ilave miktarı 0,5% ile 0,8% arasındadır.

Fosforun Al-Si alaşımını değiştirme mekanizmasına gelince, genel kanı, fosforun alaşım sıvısı içinde Al ile birlikte çok sayıda yüksek erime noktalı AlP parçacıkları oluşturduğu yönündedir. AlP’nin kristal yapısı ile silikon fazının kristal yapısı benzerdir ve kafes sabitleri de birbirine yakındır. AlP, çinko blende yapısına sahiptir. Kafes sabiti a=5,451, erime noktası 1060℃'dir; silikon kristalinin kafes sabiti a=5,428'dir; AlP ile silikon arasındaki minimum atomlararası mesafe de oldukça yakındır; silikon için bu değer 2,44, AlP ise 2,56'dır; AlP, yeni oluşan silikonu arıtmak için kendiliğinden oluşmayan birincil silikon çekirdeği olarak kullanılabilir.

Leave a Reply