ERGİTME İŞLEMİ

Alüminyum ve alaşımlarının ergitilmesinde oksitlenme ve gaz emme tehlikesinden sakınılması gereklidir. Bunun için ergitmede aşağıdaki hususlara dikkat etmek gereklidir:

  • Kullanılan gereçler çok temiz olmalı
  • Aşırı ısıtmadan özellikle kaçınılmalı
  • Potaya önce büyük parçalar, ergitmeden sonra da küçük parçalar yüklenmeli
  • Koruyucu flaks kullanılmalı
  • Temizleme flaksı kullanılmalı
  • Gaz giderme işlemi yapılmalı
  • Sıvı haldeki metal hemen dökülmeli
  • Nemden kaçınılmalı
  • Sıvı metal fazla karıştırılmamalı
  • Metal sıcaklığı pirometre ile ölçülmeli
  • Curuf dökümden hemen önce temizlenmeli
  • Ergitme sırasında ve daha sonraki işlemlerde metalin hava ve gazlarla teması titizlikle önlenmelidir.

Flakslar

Alüminyum alaşımlarının ergitilmesinde koruma ve temizleme flaksları kullanılır. Koruyucu flakslar flüorür ve klorür içeren tuzlardır. Koruyucu flakslar ocak içerisinde oluşan oksitlerin ve gazların sıvı metal ile temasını keserek gazların emilmesine engel olurlar. Temizleme flaksları sıvı metalin içindeki oksit ve gazları gidermek için kullanılır. Bu flakslar genellikle mağnezyum, sodyum klorür ve flüorür içerirler. Özgül ağırlıkları metale yakındır, karıştırılarak sıvı metalin üzerinde toplanırlar. Tamamen nemsiz olmaları gerekmektedir.

Döküm kalitesinin iyi olması gaz giderme işleminin yapılmasına bağlıdır. Döküm parçada oluşan gaz boşlukları kullanım esnasında kırılmalara yol açmaktadır. Bu sebepten dolayı parçalarda gaz boşlukları istenmemektedir. Alümiyumdaki gaz boşluklarının asıl sebebi hidrojendir. Hidrojenin sıvı alüminyumdaki çözünülürlüğü yüksektir; fakat katı metalde çüzünürlük çok azdır. Bundan dolayı ergimiş metalde çözünmüş gazın tamamı katılaşma esnasında açığa çıkar ve ergiyikten kaçamazsa gaz boşlukları oluşturur. Koruma ve temizleme flakslarının kullanılmasına rağmen sıvı metalde yine de gaz bulunabilir. Bunun için sıvı maden içine çeşitli gazlar (azot, argon, helyum, klor) verilerek temizleme yapılabilir. Metal ergitilirken dikkat edilecek güvenlik kuralları

  • Yakıt ocaktan uzak yerde depolanmalıdır.
  • Ocak çalıştırma talimatına uyulmalıdır.
  • Ocak çevresi temiz ve düzenli olmalıdır.
  • Koruyucu kıyafetler (gözlük, tozluk, eldiven, baret, önlük vb. ) ocakta çalışma     ve döküm esnasında kesinlikle kullanılmalıdır.
  • Ocak gereçleri sıvı metale soğuk olarak daldırılmamalıdır.
  • Ergitme işlemi tamamlandıktan sonra yakıt ve elektrik kesilmelidir.
  • Pota ocaktan çıkarılmadan, kavramanın potayı sıkıca tutması sağlanmalıdır.
  • Pota ocaktan sarsılmadan ve ocak duvarına çarptırılmadan çıkartılmalıdır.
  • Dökümden sonra pota ocak içerisine konularak kendi halinde soğuması sağlanmalıdır.

Alüminyum Alaşımlarının Hazırlanması
Alüminyum alaşımlarına giren elementlerin ergime dereceleri alüminyumunkinden yüksektir. Direk olarak alüminyuma katılması zordur. Ergime derecesi yüksek olan elementlerin katılabilmesi için ön alaşım yapmak gereklidir. Ergime derecesi alüminyumunkine yakın olan elementler (Mg, Zn gibi) sıvıyı flakslarla koruyarak katılabilir. Bakır, titanyum, silisyum, krom, manganez, v.b. elementlerin katılmasında ön alaşım hazırlanırken özel döküm yöntemleri kullanılır. Önce ergime derecesi yüksek elementler ergitilir, alüminyum buna karıştırılır. İlave azar azar yapılır, aynı zamanda sıvı metal karıştırılır. Karışık Alüminyum Alaşımları Hazırlanmasına ait örnekler

Bileşimi %92.5 Al – %4 Cu – %2 Ni – %1.5 Mg olan bir alaşım hazırlayalım. Ergitmede grafit pota kullanılır. Ayrı ayrı Al-Ni, Al-Cu ön alaşımları hazırlanır. Alüminyum ergitilir. Önce bakırlı ön alaşım sonra nikelli ön alaşım sıvı alüminyuma katılır. Metalin sıcaklığı 750 ºC nin altında tutulur. Mağnezyum en sonra katılır. Döküm sıcaklığı 690 – 730 ºC arasında olur. Alüminyum Alaşımlarının Ergitilmesi Alaşımların ergime özellikleri, fiziksel ve kimyasal özelliklerine bağlıdır. Alaşımın ergimesi için gerekli ısı miktarı aşağıdaki ısıların toplamından oluşur:

  • Katı haldeki alaşımın ısınma ısısı,
  • Ergime ısısı,
  • Sıvı haldeki alaşımın ısınma ısısı,

Alüminyumun ergime derecesi 658 ºC’dir. Gizli ergime ısısı 93 cal/gr’dır. Isınma ısısı 0,24cal/gr’dır. 1000 Kg’lık metali ergitmek için 25.500 kaloriye ihtiyaç vardır. Alüminyum alaşımlarının ergitilmesinde sıvı, katı, gaz yakacak ve elektrikle çalışan pota ocakları kullanılmaktadır

Basınçlı dökümde en önemli faktörlerden biri de kalıp sıcaklığıdır. Basınçlı döküm kalıplarında kalıp dizaynına ve kesit kalınlığına bağlı olarak ısısal şartlar ayarlanır. Kalıbın devamlı çalışması esnasında tutulması gereken optimum sıcaklık limitleri; alaşımın sıcaklığı, preslenecek metalin ağırlığı, döküm hızı, kalıp boşluğunun yüzey alanı ve kesiti ve soğutma şartlarına bağlı olarak seçilir. Kalıbın istenen alanları, örneğin çıkıcılar, bakır ilâveler ve sıyırma tipi ısıtıcılar kullanılarak ısıtılır, ince kesitler metal giriş ağzından uzak­ta ise döküm çevresine kanallar ilâve ederek ince kesitli bölgelerde metal akışı arttırılabilir. Kalıp gereğinden soğuk ise, tam dolmama veya yetersiz besleme iç porozite gibi döküm hataları oluşur. Kalıp sıcaklığı yeterinden fazla sı­cak ise kalıbın tahrip olması söz konusudur. Kalıp sıcaklığının artması so­ğutma kanallarıyla kontrol edilir.

- Çinko alaşımları : Çinko esaslı alaşımlar için en uygun kalıp sı­caklığı (165-245°C)’dir. İnce kesitli parçalar için yüksek ağır kesitli par­çalar için ise düşük sıcaklıklar kullanılır.

- Alüminyum alaşımları : Bunlar için çinko esaslılara nazaran ka­lıbı daha yüksek sıcaklıkta tutmak gerekir (220-315°C), ortalama ola­rak (230°C) kullanılabilir. Alüminyum alaşımlarında yüksek sıcaklık ih­tiyacı ve oksitlenme karakterinden dolayı iyi döküm elde etmek, çinko esaslılara nazaran çok daha zordur. Alüminyumun çelik kalıplara etkisi kalıp sıcaklığındaki artış ile artar, kalıba yapışma olur.

- Magnezyum alaşımları : Magnezyum esaslı alaşımlar için opti­mum kalıp sıcaklığı (245-275°C) arasındadır. Döküm parçasının kesit kalınlığına ve kalıp malzemesi cinsine bağlı olarak (300°C)’a kadar yük­sek olabilir.

- Bakır alaşımları : Bakır esaslı alaşımlar için kalıp sıcaklığının (315-700C) civarında olması istenir. Kalıp içinde yerleştirme durumu­na göre sıcaklık seçilir, kalıp ömrünün uzun olması bakımından kalıp sı­caklığının alt sınırda veya civarında tutulması tercih edilir. Son yularda geliştirilen (Thixo – Casting) yöntemi ile yüksek sı­caklık gerektiren alaşımların pres dökümünde büyük kolaylık sağlanabil­miştir

Basınçlı döküm yöntemiyle dökülecek bir alaşımın seçiminde göz önünde tutulacak faktörler aşağıda verilmektedir.

1 – Mukavemet, süneklik ve sertlik gibi mekanik özellikler.

2 – Yaşlanmanın özelliklere etkisi ve boyutlardaki kararlılık.

3 – Basınçlı döküme uygunluk: Dökülebilme, akışkanlık soğuma­daki büzülme oranı vb.

4 – Alçak ve yüksek sıcaklıktaki mukavemet.

5 – İşlenebilirlik.

6 – Parlatma, boyama veya herhangi bir yüzey bitirme işlemine uygunluk.

7 – Korozyona direnç.

8 – Ağırlık ve maliyet.

Bu faktörlerden herhangi birini sağlamak için başlıca 6 grup alaşım içinde bir seçim yapmak gerekir. Bu alaşım gurupları; çinko, alüminyum, magnezyum, bakır, kalay ve kurşun alaşımlarından oluşmaktadır. Basınçlı döküm alaşımlarının yaklaşık % 60′ını çinko esaslılar oluş­turmaktadır, bunda birinci neden çinko alaşımlarının kolay ve hızlı dökülebilmeleridir.

Ayrıca bu alaşımların düşük olan döküm sıcaklıkları da­ha az yakıt harcaması ve daha düşük kalıp maliyetine de sebep olmakta ve mekanik özelliklerinin üstün ve işlenebilirliklerinin de iyi oluşu bir avantaj oluşturmaktadır. Alüminyum esaslı alaşımlar özellikle hafif oluşları, mükemmel sürün­me direnci, elektrik ve ısı iletkenliğine sahip oluşları ve maliyet açısından çelik ve dökme demirle rekabet edebilmeleri nedenleriyle geniş bir kullan­ma alanına sahiptirler. Magnezyum esaslı basınçlı döküm alaşımları daha çok hafifliğin baş­ta gelen faktör olduğu uygulamalarda kullanılır.

Yüksek mukavemet, tokluk, korozyon ve aşınmaya karşı direnç özel­likleri bakır esaslı alaşımların (özellikle pirinçler) yaygın kullanılmala­rının nedeni olmakta ve basınçlı döküm yöntemiyle endüstrinin gereksin­diği parçalar üretilebilmektedir. Kalay alaşımlarının basınçlı döküm yöntemiyle şekillenmesi, daha çok sürtünmeye karşı yatak üretimi için yapılmıştır, ancak giderek yeni yatak malzemelerinin geliştirilmesi, kalay esaslı alaşımların bu alandaki kullanımlarını azaltmıştır.

Nihayet kurşun esaslı alaşımlar, mukavemet, sertlik ve diğer meka­nik özelliklerin önem taşımadığı, yalnız korozyona dirençli ucuz bir mal­zemenin istendiği uygulamalarda kullanılır. Bileşim kontrolü ise şarja bağlıdır. Önceden hazırlanmış alaşım ve­ya ingotlardan hareketle şarj oluşturulabilir, genellikle uygulamada şar­jın % 50′si yeni metal, % 50′si artık metaldendir. Seçilen alaşım hangi guruptan olursa olsun bileşimdeki oynamaların döküm karakteristikleri ve özellikler üzerinde önemli etkisi vardır.

Em-puritelerin başlıca kaynağı hurdalar ve dökümhane döndülerdir (yolluk, çıkıcı, kompleks parça artıkları vb.). Bu metal artıklarının’ergitilme zor­lukları malzemesine göre değişir ve dökümden önce bileşimin kontrolü ge­reklidir.

Çinko Alaşımları : Çinkoya % 3.5-4.3 miktarında alüminyum ilâvesi alaşım mukave­metini, akışkanlık ve dökülebilme özelliğini artırır. Alüminyum % 3.5 dan az olursa (özellikle % 2 den az) dökülebilme özelliği çok azalır ve kalıp ve makina üzerinde yıpratıcı etki gösterir. Ancak Al % 4.3′ü geçerse süneklik ve darbe direnci azalır. Az miktarda magnezyum, çinko esaslı basınçlı döküm alaşımlarında yüzey altı korozyon eyilimine engel olur. Mg, ayrıca döküm alaşımına gerekli sertliği sağlar. Ancak Mg % si 0.05′i aşarsa sıcak gevreklik eyilimini arttırır. Bakır küçük miktarlardaki empüritelerin menfi etkisini azaltır ve sertlik ile mukavemette az da olsa bir artış sağlar. % 1.25 den fazla ba­kır sünekliğin önemli oranda azalmasına neden olur. Demirin önemli bir etkisi olmamakla beraber, aşırı miktarları, kırıl­maya neden olur. Kurşun, kadmiyum ve kalay, magnezyum ilâvesi ile kontrol edilir­ler. Bu elementler üst limitleri aşarsa intergranüler çatlama ve yüzey al­tı korozyonuna neden olurlar. Çok az Si ve Mn, Alüminyum alaşımların­dan, Ni ise kaplamalı döküm artıklarından gelir; ancak bunlar büyük zorluklara neden olmazlar.

Alüminyum Alaşımları : Alüminyum esaslı basınçlı döküm alaşımları aşağıda tabloda verilmektedir. Alüminyum alaşımları (665°C) aşırı ısıtıldığında aşırı demir top­lanması vuku bulur. Bu demir toplanması yalnız döküm kalitesini bozmakla kalmayıp, ergitme ve döküm cihazlarının metalik kısımlarının Ömrünü de azaltır. Alüminyum esaslı basınçlı döküm alaşımlarında Fe ora­nı genellikle % 0.8 – 1.2 arasındadır. Bu orandaki demir, dökülen meta­lin kalıba yapışma eğilimini azaltır, sıcak mukavemeti arttırır ve sıcak çatlamayı minimuma indirir. Alüminyum alaşımlarının süneklik ve işlenebilirliliğini azaltan bir kompleks Al Fe Mn (Cr) Si bileşiğinde, Fe miktarı diğer elementlerin bu­lunması halinde % 0.8 den fazla olmamalıdır. Manganez max % 0.5 olabi­lir. Mn Miktarı, daima Fe oranına bağlıdır. Krom normal hallerde % 0.25 max değerindedir. Nikel oranı max % 0.5 olmasına rağmen, özellikle yüksek sıcaklık alaşımları için % 3 Ni arzu edilir. Sıcak gevreklik ve çatlamaya neden olan çinko, empurite olup % 0,1′in altında kalmasına özen gösterilmelidir. 218 ve 360 alaşımları dışında magnezyum oram % 0,1 dir. Mg’un ar­tışı, ergimiş alaşımın akışkanlığını ve sertliğini arttırır, uzamayı ve dar­be mukavemetini azaltır.

Magnezyum Alaşımları : Pres dökümde en çok kullanılan magnez­yum alaşımları SAE 501 A ve SAE 501 B alaşımları olup bileşimleri ben­zerdir; % 9 Al, ; 0,13 min. Mn, % 0,7 Zn, SAE 501 B ala­şımında bunlara ilâveten % 0,3 Cu bulunur. Temiz ingot kullanılsa dahi ön ergitme ve temizleme işlemi gerekir. Bu ön ısıtma özellikle döküm malzemesinde eski metal artıkları bulun­duğunda şart olmaktadır. Saflaştırma yaklaşık olarak 705°C’ta uygun bir flaks ilâvesi ile 10 – 15 dakika bekletmekle yapılır. Flaks, genellikle MgCl2) KC1 ve diğer klorürler, ayrıca az miktarda CaF2 ihtiva eder. Flaks miktarı ergimiş metalin (ağırlık cinsinden) % l -3′ü kadar olup ergitilecek malzemenin temizliğine bağlı olarak kullanılır. Ergimiş metal pislik olarak yağ, oksit ve metalik elementler içerebilir.

Flaks’dan oluşabilecek enklüzyonlar korozyona sebep olurlar. Berilyum ve magnezyum ergitme esnasında azalırlar, bu kaybı önle­yecek miktarda metal ilâvesi gerekir. Bileşim kimyasal veya spektrosko-pik olarak kontrol edilir. Alüminyum, magnezyum alaşımlarına; mukavemet, sertlik ve dö­küm özelliklerini düzeltmek için katılır. Aşırı alüminyum ilâvesi segre-gasyonu kolaylaştırır.

Çinko korozyon direncini artırır ve Al ile birleştiğinde mekanik özel­likleri iyileştirir. Aşırı çinko, sıcak çatlama eyilimini arttırır.

Bakır Alaşımları : Bakır esaslı basınçlı döküm alaşımları aşağıda tabloda verilmektedir. Bileşim kontrolü şarja bağlıdır. Önceden hazırlanmış alaşım veya in-got halinde lzeme kullanılabilir; ancak şarj genellikle % 50 yeni me­tal, % 50 artık metal olacak şekilde hazırlanır.

Döküm artıkları ve işlem artıkları beraber olarak ergitilebilir; eğer bileşim ayarlamak gerekiyorsa bu ergitme sırasında yapılır. Şarjda ta­mamen hurda kullanılıyorsa flaks ilâvesi gereklidir. Bakır esaslı alaşımlardaki kalay, sertliği arttırıcı rol oynar ve % l den fazla kalay işlenebilirliği büyük ölçüde zorlaştırır; ancak alaşımın korozyon direncinde de önemli artış sağlar. Demir ise tercihan % 0.25 civarında tutulur, fazla demir korozyon direncini azaltıcı etki gösterir.

Silisyumun faydalı etkileri,alaşımın ergime sıcaklığını düşürmek,akışkanlığın ve mekanik özelliklerini arttırmak şeklinde özetlenebilir. Kurşunun,işlenilebilirliliğini arttırmak gibi olumlu etkisine karşın %0.20 oranlarında kullanılmasının nedeni,daha yüksek oranlarda alaşımın sıcak yırtılma meylini arttırmasıdır.

Alüminyum dökümde ergitme işleminin amaçlarından biri de, iki veya daha fazla metali bir alaşım halinde karıştırmak ve uygun bir alüminyum alaşımı elde etmektir. Bir vaya daha fazla alaşım elemenı (eriyenler) bir ana metal (eriten) içinde erir veya çözünür. Bir metalin diğeri içindeki çözünürlük derecesini öngörecek herhengi bir basit kimyasal veya fiziksel özellik yoktur; daha ziyade denge diyagramları bu konuda gerekli bilgiyi verirler.

Denge diyagramları sabit bir sıcaklıkta denge durumunda bulunan fazları, soğuma ile faz oluşumlarını erirlik mertebe ve sınırlarını belirtmekle beraber bir alaşımın katılaşmaya başladığı ve katılaşmasını tamamladığı sıcaklıkları da gösterir; bu husus sağlam sağlam bir döküm yapabilmek için gerekli şartlardan biri olan aşırı ısıtma sıcaklığının tesbitine yarar, döküm için aşırı ısıtma genellikle likidüs üzerinde 100-300C civarındadır.

Alüminyum alaşımlarının döküm özelliklerinin iki nokta üzerinde incelenmesi uygun olur.

AKICILIK

Akıcılık, sıvı metalin kalıp boşluğunu tam olarak doldurma yeteneği olarak tanımlanır. Döküm işleminden önce kullanılacak erimiş metalin yeterli akıcılığa sahip olup olmadığını farklı sıcaklıklarda spiral döküm yaparak belirlenir. Döküm işleminde dökülen malzemenin akışkanlığını ya da dökülebilirliğini etkileyen başlıca parametreler:

  • Döküm sıcaklığı
  • Katılaşma ısısı
  • Sıvı metalin ısı içeriği
  • Sıvı metalin bileşimi
  • Katılaşma türü ve aralığı
  • Yolluk sistemi
  • Kalıbın (kum, metal, seramik) ısı iletme kabiliyeti
  • Kalıp malzemesinin ıslanma özelliği
  • Döküm şartları (metal sıcaklığı, hızı, döküm yükseldiği, statik basınç)
  • Besleyici ve çıkıcılardır.

Sıvı metalin akıcılık özelliği spiral deneyi ile ölçülür. Alüminyum alaşımlarının bu özelliği bir dereceye kadar zayıftır. Alaşımlama alüminyuma akıcılık kazandırır. Alaşımlarda ötektik bileşimler en yüksek akıcılık değerlerine sahiptir. Alaşımda bulunan cüruflar ve yabancı maddeler akıcılığı olumsuz yönde etkileyebilirler.

Alaşımlarda meydana gelen alümina, sıvı maden yüzeyinde, zar şeklinde bir kabuk oluşturur. Bu kabuk sıvının akıcılığını önleyerek azaltır. Bu etki, sıvı yüzeyinin büyüklüğü ile artar. Alaşımların tekrar ergitilmelerinde alümina artacağı için, akıcılık giderek azalır. Bu durum, aynı zamanda alaşımın mikroyapısını kabalaştırır ve mekanik özelliklerini düşürür. Kalıp kumlarının özellikleri de alaşımın akıcılığını etkiler.

Akıcılığa etki eden bir diğer faktör sıvı alüminyumun viskozitesidir. Viskozite bir sıvının yüzey gerilimi ve atomlar arası difüzyonla akıcılığa karşı göstermiş olduğu direnç olarak tanımlanmaktadır.
ÇEKME (Katılaşma Çekmesi)

Hacim küçülmesi diğer alaşımlardaki gibi gerçekleşir. Bu özellik alüminyumda fazladır. Alaşımlarında azalmakla beraber, birçok alaşımlara göre yine yüksektir (%6,7). Bu yüzden katılaşma çekmesi pek çok hata (çöküntüler, çatlama, çarpılma vb.) meydana getirebilir. Özgül ağırlığın azlığı (2,7 gr/cm3) besleme zorluğunu da ortaya çıkarır. Bunun için dökümde, bu özellikler göz önüne alınmalıdır. Alüminyum alaşımlarında en az çekme doymuş katı eriyik içindir.

Döküm Alaşımı                         Hacimsel Çekme(%)

Çeliği                                                    6

Alaşımlı çelik                                      9

Yüksek alaşımlı çelik                        10

Dövülebilir dökme demir                  5

Al                                                          8

Al–Cu4Ni2Mg                                     5.3

Al–Si12                                               3.5

Al–Si5Cu2Mg                                    4.2

Al–Si9Mg                                            3.4

Al–Si5Cu1                                          4.9

Al–Si5Cu2                                          5.2

Al–Cu4                                               8.8

Al–Sil0                                                5

Al–Si7NiMg                                      4.5

Al–Mg5Si                                          6.7

Al–Si7Cu2Mg                                  6.5

Al–Cu5                                              6

Al–MglSi                                         4.7

Al–Zn5Mg                                      4.7

Cu (saf)                                             4

Pirinç                                               6.5

Bronz                                               7.5

Al bronzu                                         4

Sn bronzu                                       4.5

ETİNORM DİĞER ÖZELLİKLERİ VE KULLANIM YERLERİ
ETİAL-110 İyi döküm, kaynaklanabilme karekteristiği, Silindir başları yanmalı motorların krank kapakları
ETİAL-120 Mutfak eşyaları, yiyecek taşıma ekipmanları, deniz fittinggleri, muhtelif ince kesitli dökümler.
ETİAL-140 İnce kesit ve karışık dökümler, motor kutuları, ölçme kutuları pompa parçaları, deniz atmosferi.
ETİAL-141 Karışık ve ince cidarlı basınçlı dökümler.
ETİAL-145 Kum ve kokil kalıba dökümler, pistonlar ve diğer motor parçaları.
ETİAL-147 Kokil dökümler ütü tabanı.
ETİAL-150 Yüksek mukavemet basınçlı dökümlerde kullanılır
ETİAL-160 İyi yüzey gerektiren basınçlı döküm parçalarında kullanılır.
ETİAL-171 İyi yüzey gerektiren basınçlı döküm parçalarında kullanılır.
ETİAL-175 Sıcak çatlamaya dirençlidir akışkanlığı çok iyidir. İçten yanmalı motorların pistonlarında kullanılır.
ETİAL-177 Otomotiv sanayisinde, basınçda sızdırmazlık. Jant yapımında kullanılır.
ETİAL-180 Geniş kullanım alanı olan, genel amaçlı bir alışımdır. Basınçlı dökümlerde kullanılır.
ETİAL-195 Piston imalinde, içten yanmalı motorların silindir bloklarında kullanılır.
ETİAL-220 Kum ve kokil dökümlerde,  dişli kutularda kullanılır.
ETİAL-221 Kum ve kokil kalıba yapılan  dökümlerde, genel mühendislik  uygulamalarında, uçuklarda kullanılmaktadır.
ETİAL-509 Korozyona mukavim döküm mutfak ve büro makine gövdeleri, optik aletler, dekoratif döküm parçaları ve pres döküm.

Alüminyuma katılan alaşım elemanları, mukavemet özelliklerini yükseltir. Özellikle mukavemet artar. Başlıca alaşım elemanları: Magnezyum, manganez, silisyum, bakır, çinko ve bazen de kurşun, nikel ve titandan ibarettir.

Alaşım elemanları alaşım için üç farklı halde bulunur:
1) Alüminyum içinde katı halde eriyebilirler (katı eriyik)
2) Katı halde alüminyumda erimeyip veya sınırlı eriyip mekanik bir karışım teşkil ederler.
3) Alüminyumla veya birbirleriyle metallerarası veya kimyasal bileşik teşkil ederler.

Alüminyum alaşımları imal tarzına göre iki ana gruba ayrılabilir:
1) Hadde alaşımları (dövülmüş alaşımlar)
2) Döküm alaşımlar

Hadde Alaşımlar: Bu alaşımlar da ısıl işlem neticesinde sertleşen ve tabii sert alaşımlar olmak üzere ikiye ayrılır. Dökme dövme, haddeleme, çekme ve ekstruziyon gibi mekanik operasyonlar istenilen harici şekilleri elde etmek için kullanıldığı gibi, ısıl işlemler de, iç yapıyı değiştirerek sertlik, mukavemet süreklilik v.s. iç yapıyı mekanik özeliklere tesir etmek üzere kullanılır.

Döküm Alaşımlar: Başlıca döküm alaşımları şunlardır. AlCu, AlZnCu, AlCuNi, AlSi, AlSiNi, AlSiMg, AlMg, AlMgmm, AlMgSi.

Alüminyumun atom numarası 13, atom ağırlığı 26,98 olan, 660 °C’de eriyen, Gümüş parlaklığında, beyaz, hafif bir element olup, alüminyum simgesi (Al) dir.

Periyodik sistemin 3A grubunda bulunan metalik bir element. Atom numarası 13, atom ağırlığı 27, yoğunluğu 25°C’de, 2,698 g/cm3, erime noktası 659,7°C, kaynama noktası 2057°C’dir. Bütün bileşiklerinde +3 değerlidir. Sanayide demirden sonra ikinci derecede önemli bir element olup dünya ve Ayın yüzeyinde bol miktarda bulunur. Tabiatta elementel halde bulunmayıp, bileşikler halinde bulunur. Bileşikleri yerkabuğunun % 8’ini teşkil eder ve bolluk sırasında üçüncü gelir. Hemen hemen bütün kayalar özellikle volkanik kayalar % 60 Alüminyum ihtiva eden alümino silikat mineralleridir. 1825 yılında Hans Oersted, metalik alüminyumu; alüminyum klorürü, potasyum Amalgaması (potasyum civa karışımı) ile ısıtmak ve sonra da civayı destillemek (buharlaştırmak) suretiyle, metalik parlaklık gösteren bir toz halinde elde etmiştir:

AlCl3 + 3K(Hg) fi 3KCl + Al (Hg)

Özellikleri: Saf alüminyum gümüş gibi beyaz – parlak, (Hava ile temasta hemen oksidlenerek matlaşır) yumuşak ve dayanıksızdır. Buna karşılık diğer Elementlerin az miktarları ile yaptığı alaşımları sert ve dayanıklıdır. Alüminyum alaşımları işlenebilir, dövülebilir, kaynakla eklenebilir, üzerine cila ve boya yapılabilir. Yüzeyinde meydana gelen oksit tabakası koruyucu görevi yapar. Bu oksidin kalınlığı 2,5.10-5 milimetreden daha az olduğu halde çok kuvvetli koruyucudur. Bu oksid tabakası, eritildiği zaman daha da kalınlaşır ve erimiş haldeki alüminyum metalini dahi korur. Yani metalin daha ileri oksidasyonuna (yanmasına) mani olur. Bu sebepten ince alüminyum varakı, Hidrojen alevinde bile yakmak mümkün değildir. Alüminyum Oksijen hamlacı ile de bu koruyucu oksid sebebiyle kesilemez.

Alüminyum mağnetik değildir, Elektrik ve ısı iletme özelliğine sahiptir. Çoğu kimyasal Maddelere ve bazı Asitlere karşı dayanıklı olmasına rağmen hidroklorik aside ve alkalilere karşı çok aktiftir. Yüzeyindeki alüminyum oksit halindeki film tabakası Alkali ortamda çözünmektedir. Alüminyumun oksijenle birleşmesi esnasında yüksek miktarda ısı açığa çıkar. İnce toz alüminyum kafi miktarda oksijen ile karıştırılırsa patlayıcı bir karışım elde edilir.

Tabiatta bulunuşu: Alüminyum, alüminyum silikat halinde korkayaçlarda, feldisplatlarda, feldispatotitlerde ve mikalarda, tunçların parçalanmasıyla teşekkül eden killi topraklarda, boksitte ve demirce zengin lateritte bulunur. En mühim alüminyum cevheri olan boksitte % 52 nispetinde alüminyum oksit bulunur. Boksit kayaçları fiziksel görünüm açısından bileşime bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir. Sarımsı beyazdan griye veya pempeden koyu kırmızıya kadar değişen renklerde ve kilden kayaca kadar değişen biçimlerde olabilir. Hemen hemen her kıtada boksit Minerali blunmuştur. ABD, Avustralya, Hindistan, Endonezya, Malezya, Çin, Sovyetler Birliği, Gana, Yunanistan, Yugoslavya, Macaristan, İtalya ve Fransa’da büyük boksit mineralleri mevcuttur. Metalik alüminyum elde edilmesi için ancak % 45 veya daha büyük oranda alüminyum oksit ihtiva eden toprağımsı boksit cevherleri elverişlidir. Yüzde 40-60 nispetinde alumina ihtiva eden gibsit ve böhmit adlı iki Mineral, günümüzde ekonomik açıdan işlenmeye değer görülmektedir.

Boksit dışında başka alumina kaynakları da mevcuttur. Bunların başlıcaları alumina killeri, davsonit, alunit, alüminyum ihtiva eden kiltaşları, korkayaçlar ve saprolit ile sillimanit mineralleridir. Doğu Avrupa ülkeleri boksit dışındaki cevherlerden faydalanma yoluna gitmişlerdir.

Bazı metaller ve alaşımları fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından, diğerlerine nazaran daha kolay ergitilip, istenenen biçimde ve tatminkar kalitede dökülebilirler. Gri dökme demir bu tür alaşımlara bir örnek teşkil eder.

Faydalı özellikleri ve ucuz üretimi, gri dökme demiri, bir çok ülke döküm endüstrisinin başta gelen ürünü haline getirmiştir. dökme demirler grubunda temper dökme demir ve özellikle son yıllarda üretimi hızla artış gösteren küresel grafitli dökme demirde öenmli yer tutar. ayrıca çelik başta olmak üzere bakır, alüminyum, nikel ve çinko alaşım grupları döküm endüstrisinin bileşim açısından kesin sınırlarla ayrılmış dallarını teşkil eder.

Döküm alaşımlarının belli başla grupları Tablo 1 de verilmiştir.

Tablo 1 Başlıca Döküm Alaşımları

Alaşım Grubu Alaşım Tipleri         Bazı Alaşım Elementleri
Döküm Demirler Gri dökme demir,temper dökme demir,küresel grafitli dökme demir         C, Si, P, Ni, Cr…
Çelikler Karbon Çelikleri ve az alaşımlı çelikler. yüksek alaşımlı çelikler         C,Cr,Mn,Ni,Mo
Bakır Esaslı Alaşımlar Pirinçler,çeşitli bronzlar         Zn,Sn,P,Pb,Ni,Al,Fe,Mn,Si
Alüminyum Esaslı Alaşımlar Kum kalıba, metal kalıba, basınçlı döküme uygun alaşımlar         Si,Cu,Mg,Mn,Zn,Ni
Mg Esaslı Alaşımlar Kum kalıba, metal kalıba, basınçlı döküme uygun alaşımlar         Al,Zn,Zr,Mn
Çinko Esaslı Alaşımlar Basınçlı döküme uygun alaşımlar         Al.Mg,Cu
Nikel Esaslı Alaşımlar Yüksek sıcaklığa dayanıklı korozyon direnci yüksek alaşımlar
Diğerleri Kurşun ve kalay esaslı alaşımlar. ısı, korozyon ve aşınma direnci için, kobalt esaslı alaşımlar. daimi mıknatıs alaşımları, diğer yüksek sıcaklık ve korozyon direnci gösteren alaşımlar.         Sn,Pb,Sb,Cu,Cr,Ni,Mo,Co                     W,Nb,Ti,Ni,Al,Mo

      Kum Kalıba Döküm            Kokil Kalıba Döküm
Alaşım Grubu %0.2 AkmaMuk.(MPa) Çekme Muk.(MPa) %Uzama %0.2 Akma Muk.(MPa) Çekme Muk. (MPa) %Uzama Temper Durumu
Al-Si 70 120-170 5-8 80 150-220 6-13 M
Al-Si-Cu 90-130130120120-240140

—–

150210130130-280150

—-

1-230,30,3-11

—-

90-150140170-180170-280

200

160

150-230250-260210-230200-310210

160

2-36-90,3-10,3-21

—-

MTBTETFTF7

TS

Al-Si-Mg 9010090-120220 140170140-280250 2,5320251 90100150240-280 180230220-250310 582-2,53-5 MTB7TETF
Al-Cu —- —- —- 150 180 M
Al-Mg 90180 170310 515 90180 230360 1020 MTB
      Kum Kalıba Döküm            Kokil Kalıba Döküm
Alaşım Grubu %0.2 AkmaMuk.(MPa) Çekme Muk.(MPa) %Uzama %0.2 Akma Muk.(MPa) Çekme Muk. (MPa) %Uzama Temper Durumu
Al-Si 70 120-170 5-8 80 150-220 6-13 M
Al-Si-Cu 90-130130120120-240140

—–

150210130130-280150

—-

1-230,30,3-11

—-

90-150140170-180170-280200

160

150-230250-260210-230200-310210

160

2-36-90,3-10,3-21

—-

MTBTETFTF7

TS

Al-Si-Mg 9010090-120220 140170140-280250 2,5320251 90100150240-280 180230220-250310 582-2,53-5 MTB7TETF
Al-Cu —- —- —- 150 180 M
Al-Mg 90180 170310 515 90180 230360 1020 MTB

 

M:Döküm,TB:Çözeltiye alma işlemi,TB7:Çözeltiye Alma+Stabilizasyon işlemi

TE:Çökelme İşlemi, TF:Çözeltiye Alma+Çökelme İşlemi

TF7:Çözeltiye Alma + Çökeltme + Stabilizasyon

TS: Gerilim Giderme Tavı, anlamlarını göstermektedir.

Kum kalıba döküm ve ısıl işlem görmeyen alaşımların mekanik özellikleri düşüktür. alüminyum döküm alaşımlarının kimyasal bileşimleri ve özellikleri TS 410′da verilmiştir.