AZ91 Mg Alaşımına Farklı Oranlarda Sb İlavesi İle Katılaşma Hızının Mikroyapı ve Mekanik Özelliklere Etkisi
Abstract
Mevcut kullanım alanları gün geçtikçe artış gösteren Mg alaşımlarının,
teknolojik gelişmelere uyum sağlayabilmesi için mekanik özellikler bakımından
daha fazla geliştirilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır. Günümüzde çözünebilir
biyo-malzeme olarak sağlık alanında da kullanılmaya başlayan Mg ve alaşımlarına
kazandırılan fiziksel ve mekanik özellikler malzemenin kullanım ömrünü tayin
etmektedir. Dolayısıyla bu çalışmada, AZ91 serisi Mg alaşımına farklı oranlarda
(%0.2 - %0.5 ve %1.0) Sb elementi ilavesi ve katılaşma hızının da etkisiyle
mekanik özelliklerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Yapılan çalışmanın
neticesinde sonuçlar incelendiğinde; AZ91 alaşımının genel olarak tane
yapısının α-Mg ve tane sınırları boyunca yayılan β-Mg17Al12
fazından oluştuğu saptanmıştır. Hızlı soğumanın tane yapısında küçülmelere
sebep olduğu bununla birlikte tane sınırlarında bulunan Mg17Al12
intermetalik fazının incelip parçalandığı tespit edilmiştir. Tespit edilen bu
etkilerin neticesinde de alaşımın çekme, akma ve uzama değerlerinde artışın olduğu gözlenmiştir. Bununla
birlikte AZ91 alaşımına ilave edilen Sb ile yapıda Mg3Sb2
fazı oluşmuştur. Bu intermetalik fazın yapıda meydana getirdiği değişiklikler
ile alaşımın mekanik özelliklerinde artış izlenmiştir. AZ91 alaşımının çekme
dayanımı Sb ilavesi ile 163 MPa seviyelerinden 217 MPa seviyelerine kadar
iyileşmiştir. Sb ilavesiyle AZ91 alaşımında sertlik değerleri yaklaşık 57 HV
değerlerinden 81 HV değerlerine yükselmiştir.
Keywords
References
- Agarwal, S., Curtin, J., Duffy, B., & Jaiswal, S. (2016). Biodegradable magnesium alloys for orthopaedic applications: A review on corrosion, biocompatibility and surface modifications. Materials Science and Engineering: C, 68, 948-963. doi:10.1016/j.msec.2016.06.020
- Ali, Y., Qiu, D., Jiang, B., Pan, F., & Zhang, M.-X. (2015). Current research progress in grain refinement of cast magnesium alloys: a review article. Journal of Alloys and Compounds, 619, 639-651. doi:10.1016/j.jallcom.2014.09.061
- Balasubramani, N., Srinivasan, A., Pillai, U., & Pai, B. (2007). Effect of Pb and Sb additions on the precipitation kinetics of AZ91 magnesium alloy. Materials Science and Engineering: A, 457(1-2), 275-281. doi:10.1016/j.msea.2006.12.132
- Bamberger, M. (2013). Structural refinement of cast magnesium alloys. Materials Science and Technology, 17(1), 15-24. doi:10.1179/026708301101509061
- Barber, L. P. (2004). Characterization of the solidification behavior and resultant microstructures of magnesium-aluminum alloys. (MS), Worcester Polytechnic Institute, (etd-12234-112022)
- Boby, A., Srinivasan, A., Pillai, U. T. S., & Pai, B. C. (2015). Effect of Sb, Sn and Pb additions on the microstructure and mechanical properties of AZ91 alloy. Paper presented at the Materials Science Forum.
- Carbonneau, Y., Couture, A., Van Neste, A., & Tremblay, R. (1998). On the observation of a new ternary MgSiCa phase in Mg-Si alloys. Metallurgical and Materials Transactions A, 29(6), 1759-1763.
- Čížek, L., Greger, M., Dobrzański, L., Juřička, I., Kocich, R., Pawlica, L., & Tański, T. (2006). Mechanical properties of magnesium alloy AZ91 at elevated temperatures. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 18(1-2), 203-206.
- Çiçek, B., Ahlatçı, H., & Sun, Y. (2013). Wear behaviours of Pb added Mg–Al–Si composites reinforced with in situ Mg2Si particles. Materials & Design, 50, 929-935. doi:10.1016/j.matdes.2013.03.097
- Çiçek, B., & Sun, Y. (2012). A study on the mechanical and corrosion properties of lead added magnesium alloys. Materials & Design, 37, 369-372. doi:10.1016/j.matdes.2012.01.029