Gültekin, Çağrı; Çolak, Murat; Tabak, Yasemin; Şensoy, Abdullah Tahir

There are many studies on improving the properties of aluminum alloys, but the addition of rare earth elements occupies a particularly important place among them. In this study, the effect of erbium (Er) addition on the microstructure and mechanical properties of A380 aluminum casting alloy was systematically investigated. A series of alloys with varying Er contents (0.03%, 0.05% and 0.1 wt.%) was fabricated using the conventional casting method. The addition of Er led to significant grain refinement, primarily due to the formation of Al3Er intermetallic particles, which acted as potent nucleation sites during solidification. Optical microscopy and SEM analyses confirmed the morphological transformation of the eutectic silicon phase into a finer and more fibrous structure. Mechanical testing revealed that the alloy containing 0.1 wt.% Er exhibited the highest ultimate tensile strength (236 MPa), elongation (4.56%), and hardness (87.6 HB), indicating an optimal balance between strength and ductility. The improvement is attributed to both microstructural refinement and dispersion strengthening mechanisms. These results suggest that controlled Er addition can be an effective strategy for enhancing the performance of cast Al–Si alloys, making them promising candidates for demanding structural applications in the automotive and aerospace industries.

AtıfScopus3·WoS1

İncele

Çağrı Gültekin

Alüminyum döküm endüstrisinde, alaşım özelliklerini geliştirmek gelişen teknoloji gereksinimlerine bağlı olarak önem arz etmektedir. Bu çalışmanın amacı, Etial 160 alaşımına erbiyum elementi takviyesiyle sıvı metal temizliği, akıcılık ve mekanik özellikler üzerindeki etkilerinin kapsamlı deneysel çalışmalarla incelenmesidir. Dökümler kokil kalıba döküm yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Deneylerde, Etial 160 alüminyum alaşımına farklı oranlarda Erbiyum (Er) elementi takviyesinin alaşımın karakteristiğine etkileşimi araştırılmıştır. Çalışmada, Er takviye oranı %0,03, %0,05 ve %0,1 olarak kokil kalıplara dökümler yapılmıştır. Deneylerde vakum altında katılaştırma (RPT), K-mold kalıbı, mekanik test kalıbı, farklı kesit kalınlıkları olan 4 kanallı akıcılık kalıbı ve spiral akıcılık kalıbı tercih edilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde Er ilavesinin alaşım akıcılık özelliklerine olumsuz etki ettiği, sıvı metal ilerleme mesafelerinde azalma olduğu görülmüştür. Mekanik test sonuçları açısından Er ilavesi alaşım özelliklerinin geliştirilmesine katkı sağladığı tespit edilmiştir. Yapılan denelerde ilavesiz dökümde 153 MPa olan çekme gerilmesi maksimum %0,1 Er ilaveli dökümde 236 MPa' a kadar çıktığı belirlenmiştir. % uzama değerlerinde 3,04 uzamadan Er ilavesi sonucu 4,56 seviyelerine ulaşıldığı tespit edilmiştir. Er ilavesinin mikroyapı incelemeleri sonucu yapının değiştiği gözlenmiştir.