1. ALÜMİNYUM ALAŞIMLI LEVHALARDA OKSİTLENME DAVRANIŞI
Yücel BİROL*, Ertuğrul OKUMUŞ**, Erol ÖZDEN**, Sefer SINMAZ**, Osman ÇAKIR*
*MKTAE, MAM-TÜBİTAK, Gebze, Kocaeli
** ASSAN Alüminyum A.Ş., Tuzla, İstanbul
1. GİRİŞ
Alüminyum levha üretiminde homojenleştirme, yumuşatma ve kondisyon ayarlama amacıyla gerçekleştirilen
oksitlenme levha yüzey kalitesini etkileyen faktörlerin başında gelmekte ve bu nedenle kontrolü
gerekmektedir. Alüminyum metal yüzeyinde düşük sıcaklıklarda önce amorf karakterli bir oksit filmin oluştuğu
ve tav sıcaklığı, süresi ve film kalınlığına bağlı olarak zamanla kristal yapılı bir tabakaya dönüştüğü
bilinmektedir [1,2]. Alüminyum oksit oluşumu konusunda ileri analitik teknikler kullanılarak çok sayıda
çalışma yapılmışken [3-7], işletme ölçekli uygulamalarda oksit oluşum ve gelişiminin alaşıma bağlı değişimi
literatürde yer almamaktadır.
Bu çalışma, işletme tavlarında karşılaşılan oksitlenme olayında kritik rol oynayan parametrelerin belirlenmesi
için gerçekleştirilen laboratuar tav denemelerini konu almaktadır. Farklı alaşımlar (1050, 8011, 8006, 3003,
5754), farklı tav uygulamaları (homojen tav, aratav, son tav; açık atmosfer, kontrollü atmosfer), farklı tav
parametreleri (çiğlenme noktası, oksijen miktarı) uygulanarak, oksitlenmeye neden olan kritik tav
parametreleri, asgari yüzey kalitesi yönünden kontrollü atmosfer uygulanması gerekliliği ve tav atmosferinde
kontrol edilmesi gerekli kritik özellikleri (çiğlenme noktası, oksijen miktarı) araştırılmıştır
2. DENEYSEL ÇALIŞMALAR
Bu çalışmada, 6mm kalınlıkta dökülen 8006 alaşımlı levhalar, 1.5mm kalınlığa haddelenen 3003 ve 1050
alaşımlı ve 1mm kalınlığa haddelenen 8011 ve 5754 alaşımlı levhalar kullanılmıştır. Dökme levhalar ve
ASSAN’da haddelenen levhalar 21.5cmx5cm boyutlarında kesilmiş ve haddeden çıktığı yüzey kalitesinde ve
yağlılıkta tava sokulmuşlardır. Tav denemelerinde alaşım, tav fırını çiğlenme noktası, gaz karışımının oksijen
oranı ve tav sıcaklığının oksitlenme şiddeti üzerindeki etkisi izlenmiştir. 580°C Homojenleştirme tav
denemelerinde sadece 8006, 560°C homojenleştirme tav denemelerinde 1050, 3003, 8011, 450°C, 350°C,
260°C tav denemelerinde 1050, 3003, 8011, 5754 alaşımları, çiğlenme noktası olarak 0°C, -20°C, -40°C, -
60°C, gaz karışımının oksijen oranı: %21, %1, %0.5, %0.2; Tav sıcaklığı: 580°C, 560°C, 450°C, 350°C,
260°C şeklinde değiştirilmiştir.
Tav denemeleri gaz karışımı (azot+oksijen oranları, çiğlenme noktası) özelliklerinin titizlikle kontrol edildiği ve
sıcaklığın ±1°C hassasiyetinde ayarlanabildiği, 30cm sabit sıcaklık bölgesine sahip tüp fırında
gerçekleştirilmiştir. Her tav denemesinde, işletme tavlarında uygulanan ısınma ve bekleme süreleri
uygulanmış, soğuma süreleri için de farklı tavlardan çıkan bobinlerin soğuma süreleri esas alınmıştır. Tav
denemelerinde örnekler tav
2. Şekil 1. Bu çalışmada kullanılan tav düzeneği.
sıcaklığında bekleme süresi sonunda oda sıcaklığına gaz karışımı kesilerek açık atmosfer koşullarında
soğutulmuşlardır. Dolayısı ile, aksi belirtilmedikçe tüm tavlar ısınma ve bekleme aşamalarında kontrollü,
soğuma aşamasında ise açık atmosfer koşullarında yapılmıştır.
Yukarıda tarif edilenlerin dışında, soğutmanın malzeme fırın dışına alınmak suretiyle açık atmosferde
yapılmasına karşın tamamının kontrollü atmosfer altında yapılmasının oksitlenme eğilimi ve/veya şiddeti
üzerinde bir etkisinin olup olmadığının anlaşılması için bazı tavlar baştan sona kontrollü atmosfer altında
yapılmış ve sonuçları kaydedilmiştir. Bu şekilde, 1050, 3003, 8011 ve 5754 alaşımlı levhalara 450°C’de
uygulanan, -40°C çiğlenme noktalı ve %0.5 O2’li tav, örnekler oda sıcaklığına kontrollü atmosfer koşullarında
soğutularak tekrarlanmıştır. Benzer şekilde, 1050, 3003, 8011 ve 5754 alaşımlı levhalara 350°C’de, -40°C
çiğlenme noktası ve %0.5 O2’li ve 8006 alaşımlı levhalara 580°C’de, -60°C çiğlenme noktası ve %0.2 O2’li gaz
karışımı ile uygulanan tavlar da, örnekler oda sıcaklığına kontrollü atmosfer koşullarında soğutularak
tekrarlanmıştır.
Bu tavların yanısıra, 1050, 3003, 8011 ve 5754 alaşımlı levhalarla gerçekleştirilen 450°C tavlarına ilave olarak
bu sıcaklıkta bir diğer tav, 0°C çiğlenme noktasına ve %21 O 2’ye sahip asal gaz karışımı, 1050, 3003 ve 8011
alaşımlı levhalara uygulanan 560°C tavlarına ilave olarak bir tav da, -40°C çiğlenme noktası ve %0.5 O2’li asal
gaz karışımı ile, tavın tümü kontrollü atmosfer koşullarında yapılmak suretiyle tekrarlanmıştır. Oksijeni ve
çiğlenme noktası çok düşük tav atmosferinin oksitlenmeye etkisini görmek amacıyla, 8006 alaşımlı levhalara
uygulanan 580°C ve 1050, 3003 ve 8011 alaşımlı levhalara uygulanan 560°C tavlarından birer tane de oksijen
ilave edilmeden tamamen asal gaz ortamında ve –60°C çiğlenme noktası koşullarında gerçekleştirilmiştir.
Baştan sona açık atmosferde 1050, 3003, 8011 ve 5754 alaşımlı levhalarla gerçekleştirilen 450°C tavı ile bu
sıcaklıkta atmosfer kontrolünün gerekliliği anlaşılmaya
çalışılmıştır. Bir adet 450°C tavı da ekzotermik bir gaz karışımı ile tekrarlanarak, oksitlenmenin önlenmesinde
egzotermik gazların bir rolü olup olmayacağı incelenmiştir.
Tav parametrelerine ve alaşıma bağlı oksitlenme şiddetinin değerlendirilebilmesi için tav uygulanmış
örneklerde, yüzey parlaklığı ölçülmüş, tavlı yüzeylerin makro resimleri çekilmiş, yüzeyler incelenerek not
verilmiştir. Görsel değerlendirme ve notlama her bir örneğe 2-10 arasında bir değer verilerek yapılmıştır. “2”
en iyi, lekesiz-temiz, “10” en kötü-lekeli’yi ifade etmektedir.
3. SONUÇLAR
3.1 580°C Tavları
580°C tavına giren 8006 alaşımlı levhaların tümünde, bu sıcaklıkta bekleneceği gibi, yoğun oksitlenme
olmuştur. Farklı nem ve oksijen içeren gaz karışımlarında oksitlenme şiddet ve davranışı benzerdir (Çizelge
6). Bununla birlikte gaz karışımının oksijen içeriği azaldıkça, oksitlenme şiddeti gözlem notlarından ve
parlaklık endeksinden de anlaşılabileceği gibi, bir miktar hafiflemiştir. Tavın levhalar oda sıcaklığına
soğuyuncaya dek kontrollü gaz karışımı içinde tutulması (Tav No: 37) ve sadece asal gaz kullanılması (Tav
No: 38) oksitlenme şiddetinde bir miktar azalmaya neden olmuştur.
Çizelge 6. 580°C Tavlarında tav parametreleri ile 8006 alaşımlı levhalarda oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=31.83; dökme levha olması ve hadde
parlatmasından yoksun kalması nedeniyle oldukça düşük!).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
1 -60 1 10 21.60
2 “ 0.5 10 22.17
3 “ 0.2 10 23.00
4 -40 “ 10 22.27
5 -20 “ 10 25.03
37* -60 “ 9 23.30
38* -60 0** 8 23.90
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
** %100 Azot gazı
3. 3.2 560°C Tavları
Bekleme süresi sonuna kadar kontrollü koşullarda farklı nem ve oksijen içeren gaz karışımları ile tavlanan
(Tav no: 6,7,8,9,10) 1050 alaşımlı levhaların oksitlenme görüntüleri birbirlerine oldukça benzerdir (Çizelge
7). Oda sıcaklığına soğuyuncaya değin kontrollü gaz karışımlarında tutulan (Tav No: 36) ve sadece asal gaz
kullanılarak tavlanan (Tav No: 39) Çizelge 7. 560°C Tavlarında 1050 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile
oksitlenme şiddeti ve parlaklık endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=141.40).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
6 -60 1 9 96.10
7 “ 0.5 9 99.90
8 “ 0.2 9 96.17
9 -40 “ 9 98.57
10 -20 “ 9 101.70
36* -40 0.5 9 110.10
39* -60 0** 9 110.10
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
** %100 Azot
örneklerin oksitlenme davranışları, bekleme süresi sonunda atmosfere çıkarılan örneklerinki ile, parlaklık
endekslerinde daha hafif oksitlenmeye işaret eden bir miktar farklılık görülmekle birlikte, çıplak gözle ayırt
edilemeyecek kadar benzerdir.
560°C’de tavlanan 3003 alaşımlı levhaların oksitlenme davranışı, bu sıcaklıkta tavlanan 1050 alaşımlı
levhalarınkine benzerdir. Bekleme aşaması sonunda atmosfer kontrolü uygulanan fırın dışına alınan (Tav No:
6,7,8,9,10) örneklerin oksitlenme görüntüleri, farklı nem ve oksijen miktarlarına rağmen son derece benzerdir
(Çizelge 8). Oda sıcaklığına soğuyuncaya değin kontrollü gaz karışımlarında tutulan (Tav No: 36) ve sadece
asal gaz kullanılarak tavlanan (Tav No: 39) örneklerin parlaklıkları bir miktar daha fazla olmakla
Çizelge 8. 560°C Tavlarında 3003 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=143.00).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
6 -60 1 10 80.13
7 “ 0.5 10 81.97
8 “ 0.2 10 81.97
9 -40 “ 10 82.73
10 -20 “ 10 86.30
36* -40 0.5 10 101.60
39* -60 0** 10 98.60
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
** %100 Azot
Çizelge 9. 560°C Tavlarında 8011 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=148.23).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
6 -60 1 8 126.73
7 “ 0.5 8 133.07
8 “ 0.2 8 128.13
9 -40 “ 8 129.17
10 -20 “ 8 127.93
36* -40 0.5 8 128.97
39* -60 0** 8 125.10
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
** %100 Azot
4. birlikte, yüzey görüntülerinden oksitlenme şiddeti farkını çıplak gözle tespit etmek, 1050 alaşımlı levhalarda
da olduğu gibi, neredeyse olanaksızdır.
560°C’de tavlanan 8011 alaşımlı levhalarda, 1050 ve özellikle 3003 alaşımlı levhalara kıyasla nispeten daha
hafif bir oksit tabakası oluşmuştur. Oksitlenme şiddeti farklı nem ve oksijen içerikli gaz karışımlarında birbirine
benzerdir (Çizelge 9). Tavın, bekleme aşaması sonunda örnekler fırın dışına alınarak veya oda sıcaklığına
soğuyuncaya değin fırın içinde tutularak yapılması oksitlenme şiddetinde hissedilir bir fark yaratmamıştır.
Oksijensiz ve çok
Çizelge 10. 450°C Tavlarında 1050 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=141.40).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
11 -60 1 3 138.93
12 “ 0.5 3 141.10
13 -40 “ 3 134.63
14 -60 0.2 3 136.93
15 -40 “ 3 137.33
16 -20 “ 3 137.10
33* -40 0.5 3 134.73
35* 0 21 4 134.07
40 Açık atmosferde 4 -
41* Ekzotermik gaz karışımı 3 -
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
düşük çiğlenme noktalı asal gaz ile yapılan tavda da oksitlenme davranışı benzer olmuştur.
3.3 450°C Tavları
1050 alaşımlı levhaların yüzeyinde ışığa göre kontrast veren çok silik renk değişikliği
olmuştur. 450°C tavı uygulanan örneklerin parlaklık endekslerinin 560°C’de tavlananlaragöre çok daha yüksek
olduğu, diğer bir deyişle oksitlenmenin, gözlem notlarından da anlaşılacağı gibi, çok daha hafif olduğu
görülmektedir (Çizelge 10). Tav denemeleri için seçilen oksijen ve nem miktarının (Tav No:
11,12,13,14,15,16) oksitlenme şiddeti üzerinde çıplak gözle dikkat çeken bir fark yaratmadığı da ayrıca not
edilmelidir. Tav işleminin açık atmosferde (Tav No: 40) veya ekzotermik gaz karışımı altında yapılmış olması
da (Tav No: 41) oksitlenme şiddetine etki etmemiştir.
3003 alaşımlı levhalarda da, 1050 alaşımında olduğu gibi, ışığa göre kontrast veren oldukça silik renk
değişikliği olmuştur. 450°C tavı uygulanan 3003 alaşımlı örneklerin parlaklık endeksleri 560°C’de tavlananlara
göre yine çok daha yüksektir. Çizelge 11’de verilen değerlerden, 450°C’deki oksitlenmenin 560°C’dekine
kıyasla çok daha hafif olduğu görülmektedir. Tav denemelerinde kullanılan gaz karışımlarının oksijen ve nem
miktarının (Tav No: 11,12,13,14,15,16) oksitlenme şiddeti üzerinde belirgin bir etkisi görülmemiştir. Baştan
sona kontrollü gaz altında (Tav No: 33), açık atmosferde (Tav No: 40) veya ekzotermik gaz karışımı altında
yapılan tavlarda da (Tav No: 41) oksitlenme şiddeti önemli ölçüde değişmemiştir.
450°C’de tavlanan 8011 alaşımlı levhaların oksitlenme eğilimi yine bu sıcaklıkta tavlanan 1050 ve 3003
alaşımlı levhalarınkine benzerdir. Oksitlenme şiddeti yönünden 8011 alaşımlı levhalar 3003 alaşımlılardan
daha çok 1050 alaşımlılara benzemektedir (Çizelge 12). 5754 alaşımlı levhaların yüzeyinde kararma şeklinde
oksitlenme gözlenmiştir. Oksitlenme
Çizelge 11. 450°C Tavlarında 3003 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=143.00).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
11 -60 1 4 130.93
12 “ 0.5 4 133.60
13 -40 “ 4 133.80
14 -60 0.2 4 132.53
15 -40 “ 4 132.93
16 -20 “ 5 129.93
5. 33* -40 0.5 5 136.60
35* 0 21 6 129.57
40 Açık atmosferde 6 -
41* Ekzotermik gaz karışımı 5 -
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
Çizelge 12. 450°C Tavlarında 8011 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=148.23).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
11 -60 1 3 134.35
12 “ 0.5 3 132.40
13 -40 “ 3 129.40
14 -60 0.2 3 134.80
15 -40 “ 3 128.90
16 -20 “ 3 139.20
33* -40 0.5 3 138.23
35* 0 21 4 139.90
40 Açık atmosferde 4 -
41* Ekzotermik gaz karışımı 3 -
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
tüm tavlarda oldukça şiddetlidir (Çizelge 13). Bekleme sonunda fırın dışına alınan örneklerde oksitlenme
şiddeti kıyaslandığında en ağır oksitlenmenin en yüksek çiğlenme noktası (en yüksek nem) ile ortaya çıktığı
görülmektedir (Tav No: 16). Diğer tavlar incelendiğinde gaz karışımında mevcut oksijen miktarının da
oksitlenme şiddeti üzerinde rol oynadığı izlenimi edinilmektedir. Nitekim kalan tavlar arasında yüksek oksijenli
yapılanlar düşüklere kıyasla
Çizelge 13. 450°C Tavlarında 5754 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=124.47).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
11 -60 1 10 70.30
12 “ 0.5 10 65.53
13 -40 “ 10 66.50
14 -60 0.2 10 65.70
15 -40 “ 10 67.07
16 -20 “ 10 68.07
33* -40 0.5 10 78.33
35* 0 21 9 75.53
40 Açık atmosferde 10 -
41* Ekzotermik gaz karışımı 10 -
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
Çizelge 14. 350°C Tavlarında 1050 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=141.40).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
17 0 21 2 138.50
18 -20 21 2 132.23
19 -60 1 2 137.43
20 -60 0.5 2 136.73
6. 21 -40 0.5 2 136.87
22 -60 0.2 2 137.73
23 -40 “ 2 135.30
24 -20 “ 2 134.70
34* -40 0.5 2 134.87
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
bir miktar daha fazla oksitlenme kararması gözlenmiştir. Özetle, 5754 alaşımlı levhaların 450°C tavlarında
oksitlenme öncelikle nem daha sonra oksijen miktarından etkilenmektedir.
3.4 350°C Tavları
Farklı çiğlenme noktasında ve farklı oksijen oranları içeren gaz ortamlarında yapılan 350°C tavlarına giren
1050 alaşımlı levha örneklerinde oksitlenmeye dair bir ize rastlanmamış
Çizelge 15. 350°C Tavlarında 3003 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=143.00).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
17 0 21 3 136.17
18 -20 21 3 137.40
19 -60 1 3 132.47
20 -60 0.5 3 137.20
21 -40 0.5 3 138.37
22 -60 0.2 2 135.80
23 -40 “ 2 136.43
24 -20 “ 2 137.23
34* -40 0.5 2 135.47
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
Çizelge 16. 350°C Tavlarında 8011 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=148.23).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
17 0 21 2 135.70
18 -20 21 2 135.95
19 -60 1 2 135.95
20 -60 0.5 2 131.53
21 -40 0.5 2 139.80
22 -60 0.2 2 134.90
23 -40 “ 2 138.60
24 -20 “ 2 142.83
34* -40 0.5 2 139.87
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
bu örnekler tavdan tav öncesindeki görünümleri ile çıkmıştır (Çizelge 14). Numunelerin oda sıcaklığına kadar
kontrollü gaz altında tutulmasının sonuçları da benzerdir. Bu sonuçlardan 1050 alaşımlı levhalar için 350°C
tavlarının oksitlenme yönünden bir tehdit oluşturmadığı anlaşılmaktadır.
3003 alaşımlı levhalar için elde edilen sonuçlar 1050 alaşımlılar için elde edilenlerle aynı
olup, oksitlenme yönünden 350°C tavlarının 3003 alaşımlı levhalar için de bir tehdit
Çizelge 17. 350°C Tavlarında 5754 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=124.47).
7. Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
17 0 21 8 87.17
18 -20 21 8 87.43
19 -60 1 8 103.93
20 -60 0.5 7 110.50
21 -40 0.5 8 107.05
22 -60 0.2 7 111.40
23 -40 “ 8 113.57
24 -20 “ 7 111.77
34* -40 0.5 7 114.67
* Tavın, soğuma aşaması da dahil tümü kontrollü atmosfer koşullarında gerçekleştirilmiştir.
oluşturmadığı anlaşılmaktadır (Çizelge 15). 8011 alaşımlı levhalar için elde edilen sonuçlar 1050 ve 3003
alaşımlılar için elde edilenlerle aynı olup, oksitlenme yönünden 350°C tavlarının 8011 alaşımlı levhalar için de
bir tehdit oluşturmadığı anlaşılmaktadır (Çizelge 16).
350°C tavına giren tüm 5754 alaşımlı levhalarda beyazlaşma/matlaşma (hafif kararma) şeklinde silik oksit
oluşumu gözlenmiştir. Yüksek çiğlenme noktası ve yüksek (atmosferde olduğu kadar) oksijen miktarı
oksitlenme şiddetini bir miktar etkilemiştir. –40°C altındaki çiğlenme noktaları ve %1 altında oksijen oranları
ile gerçekleştirilen tavlarda oksitlenme şiddeti son derece benzer olmuştur (Çizelge 17).
3.5 260°C Tavları
260°C tavlarına giren 1050 alaşımlı levhalarda çıplak gözle incelendiğinde hiçbir oksitlenme belirtisine
rastlanmamıştır. Bu örneklerin parlaklık endeksleri de tavsız levhanınkine çok yakındır (Çizelge 18). 260°C
tavlarının 1050 alaşımları için oksit lekesi yönünden hiçbir tehdit oluşturmadığı sonucuna varılmıştır.
3003 alaşımlı levhalar da tavdan temiz çıkmıştır. Bu örneklerin parlaklık endeksleri de tavsız levhanınkine çok
yakındır ve bu sıcaklıkta oksitlenme ile lekelenme riski olmadığı anlaşılmaktadır (Çizelge 19). 8011 alaşımlı
levhalarla 260°C tavları sonuçları 1050 ve 3003
Çizelge 18. 260°C Tavlarında 1050 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=141.40).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
25 0 21 2 130.43
26 -20 21 2 134.25
27 -60 1 2 137.33
28 -60 0.5 2 133.93
29 -40 0.5 2 127.93
Çizelge 19. 260°C Tavlarında 3003 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=143.00).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
25 0 21 2 129.47
26 -20 21 2 133.37
27 -60 1 2 130.40
28 -60 0.5 2 132.50
29 -40 0.5 2 135.23
Çizelge 20. 260°C Tavlarında 8011 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=148.23).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
25 0 21 2 137.75
8. 26 -20 21 2 140.40
27 -60 1 2 137.23
28 -60 0.5 2 144.10
29 -40 0.5 2 143.53
alaşımlılarla benzerdir (Çizelge 20). 260°C tavlarında yüzeyde oksitlenmeye bağlı renk değişimi/lekelenme
görülen yegane levha örnekleri 5754 grubuna aittir (Çizelge 21). Tava giren tüm örneklerde beyazlaşma
şeklinde renk değişimi olmuş ancak bu alaşımın 350°C tavlarında gözlenen kararma olmamıştır. Parlaklık
endeksinin tavsız numunelerde ölçülen değerlere oldukça yakın olması da kararmanın olmayışına bağlanabilir.
Çizelge 21. 260°C Tavlarında 5754 alaşımlı levhalarda tav parametreleri ile oksitlenme şiddeti ve parlaklık
endeksinin değişimi (Tavsız malzemede parlaklık endeksi=124.47).
Tav No Çiğlenme Noktası °C Oksijen Miktarı % Oksitlenme Şiddeti Parlaklık Endeksi
25 0 21 5 115.00
26 -20 21 5 119.30
27 -60 1 5 118.30
28 -60 0.5 5 123.53
29 -40 0.5 6 118.17
4. TARTIŞMA
580°C tavlarında 8006 alaşımlı dökme levhalar çok düşük çiğlenme noktalarında ve oksijensiz tav
atmosferinde bile belirgin şekilde oksitlenmişlerdir. 560°C tavlarında 3003 alaşımlı levhalar 1050
alaşımlılardan, 1050 alaşımlı levhalar ise 8011 alaşımlılardan daha fazla oksitlenmiştir. Levhaların oda
sıcaklığına soğuyuncaya değin kontrollü atmosferde tutulmaları ile bekleme aşaması sonunda açık atmosfere
alınarak soğutulmaları arasında, 560°C tavlarında oksitlenme şiddeti yönünden hiçbir alaşımda dikkati çeken
bir fark gözlenmemiştir.
450°C tavlarından çıkan 1050 ve 8011 alaşımlı levhaların yüzey görünümleri ve oksitlenme davranışları
birbirlerine benzer iken 3003 alaşımlı levhaların bu sıcaklıktaki oksitlenmesi nispeten daha şiddetli
olmuştur. 5754 alaşımlı levhalar ise 450°C tavından çok daha ağır oksitli çıkmıştır. 450°C tavına giren 3003
alaşımlı levhalarda tavın yapılış şeklinin oksitlenme şiddeti üzerinde etkisi olduğu gözlenmiştir. 3003 alaşımlı
levhalar bu sıcaklıkta açıkta tavlandıklarında, kontrollü atmosfer koşullarına kıyasla daha fazla oksitlenmiş ve
renklenmişlerdir. 8011 ve 1050 alaşımlı levhalar içinse durum farklıdır. 450°C tavında bu alaşımlar, tavın açık
veya kontrollü atmosferde yapılmasına hassasiyet göstermemiş ve her iki tavda da aynı şekilde ve miktarda
oksitlenmişlerdir. Tav sıcaklığından oda sıcaklığına açık atmosferde soğutulanlarla kontrollü atmosferde
soğutulan 1050 ve 8011 alaşımlı levhalar da benzer şekilde ve şiddette oksitlenmişlerdir.
350°C tavı uygulanan 1050, 3003 ve 8011 alaşımlı levhaların yüzey görüntü ve kalitesi tavsız levhalarınkine
benzerdir. Bu gözlemler ışığında 350°C tav sıcaklığının bu alaşımlar için oksitlenme yönünden bir tehdit
oluşturmadığı sonucuna varılmıştır. Tav sıcaklığından oda sıcaklığına kontrollü atmosfer altında soğutulan
levhaların da durumu benzer olup, bu uygulama gereksiz bulunmuştur.
Tüm sıcaklıklarda oksitlenmeye uğrayan levha grubu 5754 alaşımlılardır. 5754 alaşımlı levhalarda oksitlenme
kendini 260°C tavlarında beyazlaşma ile göstermekte 350°C tavlarında bu alaşımların yüzeyi hafif kararmaya
başlamaktadır. 450°C tavlarından çıkan 5754 alaşımlı levhaların yüzeyinde ise kararma dikkat çekici
şiddettedir. 1050, 3003 ve 8011 alaşımlı levhalar için 350°C ve altındaki tav sıcaklılarında ciddi bir oksitlenme
riski bulunmamaktadır. Bu sıcaklıklarda oksitlenmeye uğrayan yegane levha grubu 5754 alaşımlı olanlardır.
Tavların, soğutma aşaması levhalar açık atmosfere alınarak veya kontrollü atmosfer altında fırın içinde
tutularak yapılması genel olarak oksitlenme şiddeti üzerinde belirgin bir fark yaratmamıştır. Bunun tek
istisnası 580°C’de tavlanan 8006 alaşımlı levhadır. Bu sıcaklıkta tavlanan 8006 alaşımlı levhaların kontrollü
atmosfer altında soğutulmaları ve tavın tamamen asal gaz karışımı kullanılarak yapılması oksitlenme
şiddetinde bir miktar azalma sağlamıştır ancak oluşan oksitlenme şiddeti kabul edilebilir sınırlar içinde değildir.
450°C tavlarının kontrollü atmosfer koşullarında yapılması ile baştan sona açık atmosferde yapılmasının
oksitlenme şiddeti yönünden belirgin bir fark yaratmadığı görülmüştür. Tamamen açık atmosferde tavlanan
levhaların yüzey kaliteleri kontrollü atmosfer koşullarında tavlananlarınki ile aynı olmuştur. Bu durum,
oksitlenme için eser miktardaki nem ve oksijenin yeterli ve bu miktarda nem ve oksijenin titizlikle kontrol
edilen tav atmosferlerinde bile var olduğu, bu nedenle atmosfer kontrolü uygulamasının sonuca tesir
etmediğine işaret etmektedir. Egzotermik gaz karışımı ile gerçekleştirilen tavlarda da oksitlenme şiddeti
yönünden belirgin bir etki görülmemiştir.