Zirkonya Katkılı AZ91 Magnezyum Alaşımının Mekanik Davranışlarının İncelenmesi

Yıl 2020, Cilt: 2 Sayı: 2, 30 - 37, 26.10.2020

Muharrem Pul

https://doi.org/10.46387/bjesr.688022

Cited By: 1

Öz

Bu çalışmada vortex yöntemi ile AZ91 magnezyum alaşımı içerisine % 3, % 6, % 9 ve % 12 oranında zirkonya (ZrO2) katkılanarak bir tür kompozit malzeme üretilmiştir. İlk olarak üretilen kompozit malzemelerin mikroyapıları incelenmiştir. İkinci aşamada Brinell yöntemiyle sertlik ölçümleri yapılmıştır. Daha sonra üç nokta eğme prensibine göre çapraz kırılma deneyleri gerçekleştirilmiştir. Son olarak kompozit malzemelerin abrasif aşınma davranışlarını belirlemek üzere pin-on disk yöntemine göre aşınma deneyleri yapılmıştır. Abrasif aşınma deneylerinde; 10, 30, 50 N olmak üzere üç farklı deney yükü ve 12, 20, 50 m olmak üzere üç farklı aşındırıcı boyutunda zımpara kullanılmıştır. Deney ve incelemeler sonucunda, kısmen homojen bir mikroyapı elde edildiği görülmüştür. AZ91 alaşımı ile katkı elemanı zirkonya parçacıkları arasındaki ıslatmanın iyi olduğu ve güçlü arayüzey bağı meydana geldiği anlaşılmıştır. Zirkonya katkısı ile kompozit yapının sertliğinin ve aşınma direncinin arttığı tespit edilmiştir. AZ91 magnezyum alaşımı içerisine katkılanan zirkonya ile AZ91 kompozit malzemenin mekanik özellikleri yükselmiştir.

Anahtar Kelimeler

AZ91, ZrO2, Mikroyapı, Mekanik davranış

Destekleyen Kurum

KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ

Proje Numarası

2019-031

Teşekkür

Bu çalışma 2019/031 numaralı proje kapsamında Kırıkkale Üniversitesi BAP Birimi tarafından desteklenmiştir.

Kaynakça

• [1] A. Aatthisugan, D. Razal Rose, J., Selwyn. “Mechanical and wear behaviour of AZ91D magnesium matrix hybrid composite reinforced with boron carbide and graphite”. Journal of Magnesium and Alloys, vol.5, pp.20-25, 2017.
• [2] L. Elen, Y. Türen, E. Koç. “AZ91 Mg Alaşımına Farklı Oranlarda Sb İlavesi İle Katılaşma Hızının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi”. Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi, vol.11, sayı 2, ss. 451-463, 2019.
• [3] E. Karaçelebi. “AM60 Magnezyum Alaşımlarında Farklı Oranlarda Titanyum (Ti), İndiyum (İn) ve Kalay (Sn) İlavesinin Mikroyapı Ve Mekanik Özelliklere Etkisi”. Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Aralık 2016.
• [4] U. Gökmen, G. Kırmızı, H. Bircan, H. Çinici. “AZ91 Matrisli Tib2 Takviyeli Kompozitlerin Yaşlandırma Davranışı ve Karakterizasyonu”. Uluslararası Savunma Sanayi Sempozyumu, pp. 262-271, Kırıkkale, Türkiye, Nisan 2017.
• [5] Ş. Candan, S. Çim, S. Emir, E. Candan. “AZ Serisi Mg Alaşımlarının Korozyon Davranışlarında β-Fazının Rolü”, Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, vol. 6, pp. 1139-1162, 2018.
• [6] Engineering Properties of Magnesium Alloys. “Chapter 1 Introduction to Magnesium Alloys”. ASM International, 2017, pp 1-9, ISBN: 978-1-62708-143-6
• [7] J. Park, C. Kang. “Microstructure and mechanical properties of AM50 alloy according to thickness and forming condition of the products by a high pressure die-casting process”, Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 27, Issue 10, pp. 2955-2960, 2013. DOI 10.1007/s12206-013-0809-0
• [8]B. Akyüz. “Comparison of the machinability and wear properties of magnesium alloys”. Int J Adv Manuf Technol, vol. 75 pp. 1735–1742, 2014. DOI 10.1007/s00170-014-6256-y
• [9] I. Sachin Tukaram Berad, J. Jayakumar. “Fabrication & Characterisation of Mg-MWCNT & AZ31-MWCNT Nanocomposites”. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, vol. 4, Issue 6, 4431-4436, 2015.
• [10] B., Akyüz. “A study on wear and machinability of AZ series (AZ01-AZ91) cast magnesium alloys”. Kovove Mater., vol. 52, pp. 255–262, 2014. DOI: 10.4149/km 20145255.
• [11] N. Balaji, R. Gokulnath, V. Mathavaram, A. Saravakumar, P., Sureshkumar. “Optimization of machining parameters of drilling process in Magnesium alloy AZ31”. SSRG International Journal of Mechanical Engineering (ICET’17), Special Issue – pp. 41-47. 2017.
• [12] Liang, S.M.. Chena, R.S Blandin, J.J. Suery, M. Han, E.H. “Thermal analysis and solidification pathways of Mg–Al–Ca system alloys”. Materials Science and Engineering A, vol. 480, pp. 365-372, 2008.
• [13] R. Floriano, D.R. Leiva, G.C. Melo, T.T. Ishikawa, J. Huot, M. Kaufman, S.J.A. Figueroa, L.A. Mendoza-Zelis, L.C. Damonte, W.J. Botta. “Low temperature rolling of AZ91 alloy for hydrogen storage”. International Journal of Hydrogen Energy, xxx, pp. 1-12, 2017.
• [14] TS EN ISO 6506-1:2007. “Metalik malzemeler - Brinell sertlik deneyi - Bölüm 1: Deney metodu”, TSE, Ankara.
• [15] ASTM B528-05:2005. “Standard Test Method for Transverse Rupture Strength of Metal Powder Specimens”, ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.