Koc. Üni. Fen Bil. Der., 5(2): (2022) 75˗79 https://doi.org/10.53410/koufbd.1117665 Kocaeli Üniversitesi Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi http://dergipark.org.tr/koufbd Al-7Si-0.3Mg Alaşımının Isıl İşlem Prosesinin Calphad Metodolojisi ile Modellenmesi ve Simülasyonu Modeling and Simulation of The Heat Treatment Process of Al-7Si-0.3Mg Alloy with Calphad Methodology Yağız AKYILDIZ 1 , Bartu SİMSAR 2 , Ümit KUTSAL 3 , Yağız ARSLAN 4 , Adnan AKMAN 5 , Atıf KARKINLI 6 , Rıdvan YAMANOĞLU 7,* 1 Onatus Öngörü Teknolojileri, Kocaeli, Türkiye, Orcid: 0000-0001-6012-9795 2 TUSAŞ, Ankara, Türkiye, Orcid: 0000-0003-1041-6504 3 Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, İzmir Katip Çelebi Üniversitesi, İzmir, Türkiye, Orcid: 0000-0001-8426-0050 4 Onatus Öngörü Teknolojileri, Kocaeli, Türkiye, Orcid: 0000-0002-2769-5215 5 Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, TU Delft, Hollanda, Orcid: 0000-0002-6873-7311 6 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, Orcid: 0000-0003-1258-9281 7 Metalurji ve Malzeme Mühendisliği, Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli, Türkiye, Orcid: 000-0002-4661-8215 Araştırma Makalesi Gönderilme Tarihi : 17/05/2022 Kabul Tarihi : 01/09/2022 Anahtar Kelimeler Al-7Si-0.3Mg A356 Isıl İşlem Modelleme Simülasyon Thermo-Calc Özet Al-Si-Mg alaşımlarında çökelti sertleşmesi yöntemi ile mukavemet artışı sağlanabilmektedir. Çökelti sertleşmesi prosesinde sıcaklık ve süre önemli bir parametredir. Su verme prosesi sonrasında, aşırı doymuş yapının belirli bir sıcaklıkta belli bir süre tutulması ile denge dışı çökeltiler oluşturularak mukavemet artışı sağlanmaktadır. Bu modelleme ve simülasyon çalışmasında Al-7Si-0.3Mg alaşımının Thermo-Calc yazılımı ile sıcaklığa bağlı faz fraksiyonları analiz edilmiştir. Alaşım içerisindeki fazların kritik dönüşüm sıcaklıkları hesaplanmıştır. Ayrıca TC-Prisma yazılımı ile 180°C’de farklı yaşlandırma süreleri (2, 4, 6 ve 8 saat) ile çökelti boyutu ve mukavemet analizleri yapılmıştır. Böylece alüminyum alaşımlarına sık uygulanan ısıl işlem prosesinin modelleme ve simülasyon çalışmaları ile analizleri yapılarak proses dizaynı konusunda öngörüler ortaya konmuştur. Çalışmanın çıktıları ile Türkçe literatüre katkı sunulması amaçlanmıştır. Research Paper Received Date : 17/05/2022 Accepted Date : 01/09/2022 Keywords Al-7Si-0.3Mg A356 Heat Treatment Modelling Simulaton Abstract Strength can be increased with the precipitation hardening method in the Al-Si-Mg alloys. Temperature and time are important parameters in the precipitation hardening process. After the quenching process, by keeping the supersaturated structure at a certain temperature for a certain period, non-equilibrium precipitates are formed, resulting in an increase in strength. In this modeling and simulation study, temperature-dependent phase fractions of Al-7Si-0.3Mg alloy were analyzed with Thermo-Calc software. The critical transformation temperatures of the phases in the alloy were calculated. In addition, precipitate size and strength analyzes were performed with TC-Prisma software at 180°C with different aging times (2, 4, 6, and 8 hours). So, the heat treatment process, which is frequently applied to aluminum alloys, has been analyzed with modeling and simulation studies, and the prediction about the process design has been revealed. It is aimed to contribute to the Turkish literature with the outputs of the study. 1. Giriş * Alüminyum esaslı malzemeler yüksek spesifik mukavemetleri, üstün korozyon dirençleri, ısıl ve elektriksel iletkenlikleri nedeniyle demir dışı malzemeler arasında oldukça fazla tercih edilmektedirler. Alüminyum alaşımları * Sorumlu Yazar (Corresponding Author): ryamanoglu@kocaeli.edu.tr içerisinde, Al-Si alaşımları; başta otomotiv, havacılık ve savunma sanayisi gibi birçok alanda kullanılmaktadır [1-4]. Al-Si alaşımları, genel döküm alaşımlarının yaklaşık olarak %90’ını oluşturmaktadır ve bu alaşım grubunda, genellikle ilk olarak ötektik altı Al-7Si-0.3Mg (A356) alaşımı akla gelmektedir. Alaşıma ilave edilen Mg 2667-4858 © Kocaeli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi tarafından yayımlanan bu makale Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.