Herkese merhaba! Geçtiğimiz hafta başladığımız Savunma Sanayi ve Metalurji serisinin bu yazıdaki konusu ‘Alüminyum Alaşımları’.
(görsel: alüminyumun bazı özellikleri)
Alüminyum binlerce yıldır farklı amaçlar için kullanılan, kullanışlı bir metaldir. 1850’yıllara kadar oldukça pahalı olan bu metal, makul üretim teknolojilerinin gelişmesi sonucunda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Savunma sanayiine 1892 yılında Fransa’da giriş yapan alüminyum, günümüzde gıda sektöründen havacılık sektörüne kadar uzanan geniş bir kullanım yelpazesine sahiptir. Alüminyumun ve alaşımlarının bu denli kullanışlı olmasının başlıca nedenleri yüksek mukavemete sahip olmaları(alüminyum tek başına düşük mukavemetlidir fakat bazı ikincil işlemler ile yüksek mukavemete ulaşabilmektedir.), yüksek korozyon dirençleri, hafiflikleri, kolay şekil almaları, ısı ve elektrik iletkenliklerinin iyi olması şeklinde sıralanabilir. Bu özellikleri, kullanım alanları altında inceleyelim;
ZIRH
Alüminyum alaşımları düşük yoğunluk, yüksek yapısal mukavemet ve enerji emme kapasitesi nedeniyle zırh tasarımlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Zırh malzemesi seçimi balistik kriterler dışında farklı gereksinimlere de bağlıdır. Örneğin araç uygulamaları için şekillendirilebilirlik ve kaynak yapılabilirlik önemli bir ihtiyaçtır. Zira kaynak, yapısal bütünlüğü ve su geçirmezliği sağlar.. Tamamlanan araçlar, çok düşük veya çok yüksek sıcaklıklara, nemli ortama, dolayısıyla korozyona karşı dayanıklı olmalıdır. Neyse ki alüminyum alaşımlı zırhlar bu koşullara karşı iyi işler çıkarıyor. Alüminyum alaşımlı zırhların üretim teknikleri haddelenmiş levha, ekstrüzyon ve dövmedir.
(görsel: çelik ekleri olan alüminyum kasaya sahip bir askeri araç, BMP-3)
ARAÇLAR
Alüminyumun bahsettiğimiz bu özellikleri gerek askeri gerek sivil araçlarda kullanıma oldukça uygundur. Hafifliği sayesinde, zırhları ve üzerindeki ekipmanları nedeniyle oldukça ağırlaşan zırhlı askeri araçların engebeli arazilerde daha rahat hareket etmesine olanak sağlamasının yanı sıra, kargo trenleri, otobüsler ve sivil araçlara ağır yük taşıma ve az yakıt harcama imkanı sunmaktadır. Alüminyumun bu güzel artı yönleri bizleri heyecanlandırsa da madalyonun bir de diğer yüzüne bakmak gerekiyor, çünkü alüminyum gibi hafif malzemelerin üretimi fazla enerji kullanımı gerektirir. Bu da daha fazla sera gazı salınımı anlamına geliyor. Bu noktada “Kullanırken hafif olan ve az enerji harcatan ama üretimde çok enerji harcatan materyal mi yoksa tam tersi mi?” gibi sorular akıllara gelmektedir. Bu da başka bir yazımızın konusu olabilir.
Hava araçlarına burada ayrı bir parantez açmak gerekiyor. Hava araçlarında kaldırma kuvveti, sürtünme, ani hızlanma veya yavaşlama, aerodinamik yükler, silah atışı esnasında maruz kalınan tepmeler ve aracın ağırlığı gibi kuvvetler altında çalışan hava araçlarında emniyet ve güvenilirlik çok önemli bir faktördür. Dolayısıyla bu alanda kullanılacak malzemenin çok iyi araştırılması ve her detayına hakim olunması gerekmektedir. Günümüzde kullanılan hava araçlarının gövdelerinde büyük ölçüde kullanılan alüminyum alaşımları bu noktada en çok yüksek mukavemetleriyle öne çıkıyor. Bazı Alüminyum alaşımları yaklaşık olarak 600 MPa gibi bir kopma mukavemetine sahiptir fakat genel olarak yüksek mukavemet değerlerine sahip olan alüminyum alaşımlarının kaynak özellikleri pek iyi değildir. Bu yüzden hava araçlarında daha çok perçinli bileşimler kullanılsa da, az sayıda da olsa kaynak yapılabilen alüminyum alaşımları da mevcuttur. Hava araçlarında dikkat edilmesi gereken bi diğer konu da araçlarda büyük hasarlar meydana getiren korozyondur. Hatta hava araçlarında meydana gelen malzeme hasarlarının büyük bir kısmı korozyon kaynaklıdır. Dolayısıyla malzeme seçiminde önem gösterilmesi gereken bir konudur. Alüminyum alaşımları bu noktada mühendislere oldukça yardımcı olmaktadır.
MÜHİMMAT VE DİĞER ASKERİ EKİPMANLAR
Alüminyumun savunma sanayiindeki ilk kullanım alanları askeri ekipmanlardır. Günümüzde de bu alanda kullanılmaya devam etmektedir. Köprüler ve elektronik donanımlar gibi askeri ekipmanlarda kullanıldığı gibi kartuşlar, mayınlar ve mermi- bomba bileşenleri gibi teçhizatlarda da kullanılmaktadır.
(görsel: alüminyum kullanılarak tasarlanmış bir tüfek)
KAYNAK:
https://dergipark.org.tr/tr/pub/politeknik/archive
http://193.255.215.140/index.php/JAST/article/view/217/206
