8090 Al-li Alaşımında Retrogresyon Ardından Yeniden Yaşlandırma İşleminin Yorulma Özelliklerine Etkisi

Abstract

Al-Li alaşımları, temel olarak uçak ve uzay araçlarında ağırlıktan tasarruf amacıyla geliştirilmiş bir alaşım grubudur. Al-Li alaşımları diğer alüminyum alaşımlarına göre, hafifliklerinin yanı sıra, daha yüksek elastiklik modülleri, yüksek uzun ömürlü yorulma dirençleri ve son zamanlarda öne çıkan düşük sıcaklık özellikleri ile öne çıkmaktadır. Ancak çoğu Al-Li alaşımındaki yüksek anizotropi ve özellikle hadde yönüne dik yöndeki düşük kırılma tokluğu bu alaşım grubunun önüne çıkan en büyük engel olmuştur. Al-Li alaşımlarının gerilmeli korozyon problemi ise 7xxx serisine de uygulanan ve dayanımda azalmaya sebep olan T73 temperiyle giderilmiştir. Ancak B. Cina tarafından patenti alınan, ilk olarak 7xxx serisine uygulanan ve dayanım düşüşü olmadan gerilmeli korozyon direncini arttıran retrogresyon ardından yeniden yaşlandırma işlemi, 8090 Al-Li alaşımına da uygulanmış ve başarılı olunmuştur. Bu çalışmada da deney malzemesi olarak 8090 alaşımı kullanılmıştır. Daha önce yine 8090 alaşımı üzerinde yapılan bir çalışmada belirlenen optimum retrogresyon sıcaklığında, retrogresyon ardından yeniden yaşlandırma işlemi uygulanmış deney numuneleri, dört noktadan eğme yöntemi ile yorulma testlerine tabi tutulmuştur ve retrogresyon işleminin yorulma özelliklerine etkisi araştırılmıştır. Aynı zamanda kırık yüzeyleri de makroskobik ve mikroskobik olarak incelenmiştir..

Al-Li alloys have been developed primarily to reduce the weight of aircraft and aerospace structures. Beyond their low density, in comparison to other Al alloys, Al-Li alloys have higher stiffness and high cycle fatigue resistance and more recently they have been investigated for use in cryogenic applications. But, because of strong anisotropy seen in most Al-Li alloys and low fracture toughness especially in short transverse direction, their utilization have been much less than anticipated. Stress corrosion cracking problem of Al-Li alloys have been overcome by T73 temper as in 7xxx series Al alloys. But by another heat treatment called Retrogression and Reaging, which was patented by B. Cina, overcame the problem of stress corrosion cracking without any strength loss seen in T73 temper. This heat treatment first tried on 7xxx series, later it was tried on 8090 Al-Li alloy and have been succesfull. In this work, experiements are done on 8090 Al-Li alloy. Specimens are subjected to RRA heat treatment at a retrogression temperature that was optimised by a previous work. By choosing different retrogression times the effect of retrogression time to high cycle fatigue resistance of 8090 alloy is investigated. Four point bending method is used in fatigue testing. Also macroscopic and microscopic investigation of crack surfaces are carried out.