1940’larda geliştirilen AA7075 alüminyum alaşımı, çelik kadar güçlü olmasına rağmen, ağırlık olarak çeliğin 1/3’ü kadar ağırlığa sahip. Fakat bu alaşıma güvenli olarak kaynak yapılamadığından kullanım alanı sınırlıydı. İşte geçtiğimiz günlerde titanyum karbit nano parçacıklar kullanılarak bu problem sonunda çözüldü.
7075 alaşımındaki şöyle bir problem vardı; metal ısındığında alüminyum, çinko, magnezyum ve bakır bileşimi homojen olmayan bir şekilde eriyordu. Bu fenomen faz ayrılması olarak biliniyor ve kaynakta boydan boya çatlak oluşmasına neden oluyor.
“Nanoparçacıklar sıvı metal içindeki elementlerin daha homojen durmasını sağlayarak faz ayrılmasını önlüyor. Normalde faz ayrılması soğuma aşamasında sıvı metalin akışını bloke ediyor, bu nedenle küçülmeler ve çatlaklar oluşarak kaynakta boşluk kalıyor. İşte bu nedenden dolayı nano parçacıklar ilavesiyle daha homojen bir kaynak sağlanıyor ve kaynak yapılırken sıvı metal daha iyi akıyor ve çatlak olmadığından ayrılma gerçekleşmiyor,” diyor Prof.Li.
Kaynak birleşim yerlerinde dayanım kuvveti 392 megapaskal gelirken, 6061 alüminyum alaşımı için bu değer 186 megapaskaldır. Ayrıca kaynak sonrasında ısıl işlemler uygulanırsa, dayanımın 551 megapaskala ulaşabileceği belirtiliyor.
Bu alaşım şimdiden uçak kanadı ve gövdesinde perçinlenerek kullanılıyor. Fakat bu yeni kaynak metoduyla uygulama alanı gelişebilir.
Böylece bu çok dayanıklı alüminyum alaşımı arabalar, bisikletler vb. pek çok alanda kullanılabilir. Ayrıca hafif olduğundan enerji verimliliği de artacaktır. Li ve ekibi aslında 7075 gidon üretmeye çalışan bir bisiklet üreticisiyle çalışıyordu.
Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Kaynak :
