Yıl 2019, Cilt 11 , Sayı 1, Sayfalar 18 - 24 2019-01-31

Microstructural Variations In Cast B4C-Reinforced Magnesium Matrix Composites
B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu

Işıl Kerti [1]


It is very important to overcome the wetting problem between B4C and liquid magnesium so that the high hardness, wear resistance and stiffness properties expected from B4C reinforced Mg matrix composite materials can be obtained. In the present work, Magnesiıum matrix (AZ91) composites reinforced with 5 and 10%(wt.) B4CP were produced by using stir casting method at 7500C. Microstructure and matrix/reinforcement interfaces of produced composites were have been characterized using scanning electron microscopy (SEM) studies. The reaction layer between matrix/reinforcement was also characterized with EDS analysis and X-ray mapping. It was found from the microstructural observations by high resolution field emission gun SEM (FEG-SEM) that the wetting improved by the formation of very thin Mn-C and Al-B reaction layers.

B4C takviyeli Magnezyum matrisli kompozit malzemelerden beklenen yüksek sertlik, aşınma direnci ve rijitlik özelliklerinin elde edilebilmesi için B4C ile sıvı magnezyum arasındaki ıslatma sorununun giderilmesi çok önemlidir. Bu çalışmada, % 5 ve %10 B4C ile takviye edilmiş magnezyum matrisli (AZ91) kompozit malzemeler 7500C'de karıştırma döküm yöntemi kullanılarak üretilmiştir.  Üretilen kompozitlerin mikroyapı ve matris/takviye arayüzleri Tarama Elektron Mikroskobu (SEM) kullanılarak, matris/takviye arasındaki reaksiyon tabakası EDS analizi ve X-ışını haritalaması ile karakterize edilmiştir. Yüksek çözünürlüğe sahip FEG-SEM ile yapılan mikroyapısal inceleme sonucunda, arayüzeyde oluşan ince tabakanın Mn-C ve Al-B bileşiklerinden oluştuğu  belirlenmiştir.

  • Rajan, T. P. D., Pillai, R.M., Pai, B. C., (1998), Review, Reinforcement coatings and interfaces in aluminium metal matrix composites, Journal of Materials Science Vol.33, 3491-3503, doi: 10.1023/A:1004674822751
  • Roine, A., (2002), Outokumpu HSC Chemistry for Windows, Ver. 5.1, 1999, Outokumpu Research Oy: Pori, Finland.
  • Shorowordi, K. M., Laoui, T., Haseeb, A. S. M. A., Celis, J. P., Froyen, L., (2003), Microstructure and interface characteristics of B4C, SiC and Al2O3 reinforced Al matrix composites: a comparative study, Journal of Materials Processing Technology, 142, 738-743, doi:10.1016/S0924-0136(03)00815-X
  • Shrestha, N.K., Kawai, M., Saji, T., (2005), Co-deposition of B4C particles and nickel under the influence of a redox-active surfactant and anti-wear property of the coatings, Surface & Coatings Technology 200, 2414– 2419, doi: 10.1016/j.surfcoat.2004.08.192
  • Tokaji, K., (2005), Effect of stress ratio on fatigue behaviour in SiC particulate-reinforced aluminium alloy composite, fatigue fract. eng. mater., 28, 539–545 , doi: 10.1111/j.1460-2695.2005.00894.x
  • Toptan, F., (2011), Production of high wear resistant B4C particle reinforced aluminium matrix composites, PhD Thesis, Yildiz Technical University. (in Turkish)
  • Zhang, H., Ramesh, K. T., Chin, E.S.C., (2004), High Strain Rate Response of Aluminium 6092/B4C Composites, Materials Science and Engineering, A 384, 26-34, doi:10.1016/j.msea.2004.05.027
  • Zhu, X., Dong, H., Lu, K., (2008), Coating different thickness nickel–boron nanolayers onto boron carbide particles, Surface & Coatings Technology 202, 2927–2934, doi:10.1016/j.surfcoat.2007.10.021
  • Aizenshtein, M., Froumin, N., Shapiro-Tsoref, E., Dariel, M.P., Frage, N., (2005), Wetting and interface phenomena in the B4C/(Cu–B–Si) system, Scripta Materialia 53, 1231–1235, doi:10.1016/j.scriptamat.2005.08.006
  • Atalay O., (2006), Magnezyum ve Alaşımlarının Konstrüksüyon Malzemesi Olarak Otomotivde Kullanımı, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Demir, A., (2006), Metaller Arası Bileşik Mg2Si Takviyeli AZ91/Mg2Si Kompozit Malzemelerin Geliştirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • Jung, J., Kang, S., (2004), Advances in Manufacturing Boron Carbide–Aluminum Composites, J. Am. Ceram. Soc., 87 [1] 47–54, doi: 10.1111/j.1551-2916.2004.00047.x
  • Kennedy, A.R., Karantzalis, A.E., (1999), The incorporation of ceramic particles in molten aluminium and the relationship to contact angle data, Materials Science and Engineering A264, 122–129, doi:10.1016/S0921-5093(98)01102-2
  • Kerti, I., (2005), Production of TiC reinforced-aluminum composites with the addition of elemental carbon, Materials Letters, 59, 3795 – 3800, doi:10.1016/j.matlet.2005.06.032
  • Khan, K.B., Kutty, T.R.G., Surappa, M.K., (2006), Hot hardness and indentation creep study on Al–5% Mg alloy matrix–B4C particle reinforced composites, Materials Science and Engineering A 427, 76–82, doi:10.1016/j.msea.2006.04.015
  • Lopez, V.H., Scoles, A., Kennedy, A.R., (2003), The thermal stability of TiC particles in an Al7wt.%Si alloy, Mater. Sci. & Eng. A, 356, 316-325, doi:10.1016/S0921-5093(03)00143-6
  • Özdin, K., (2006), Production of aluminium based SiC-reinforced composite materials and investigation of their wear properties, PhD Thesis, Gazi University. (in Turkish)
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik, Ortak Disiplinler
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Yazar: Işıl Kerti (Sorumlu Yazar)
Kurum: YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 31 Ocak 2019

Bibtex @araştırma makalesi { umagd388600, journal = {International Journal of Engineering Research and Development}, issn = {}, eissn = {1308-5514}, address = {Kırıkkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dekanlığı Kampüs 71450 Yahşihan/KIRIKKALE}, publisher = {Kırıkkale Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {11}, pages = {18 - 24}, doi = {10.29137/umagd.388600}, title = {B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu}, key = {cite}, author = {Kerti, Işıl} }
APA Kerti, I . (2019). B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu. International Journal of Engineering Research and Development , 11 (1) , 18-24 . DOI: 10.29137/umagd.388600
MLA Kerti, I . "B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu". International Journal of Engineering Research and Development 11 (2019 ): 18-24 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/umagd/issue/39915/388600>
Chicago Kerti, I . "B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu". International Journal of Engineering Research and Development 11 (2019 ): 18-24
RIS TY - JOUR T1 - B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu AU - Işıl Kerti Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.29137/umagd.388600 DO - 10.29137/umagd.388600 T2 - International Journal of Engineering Research and Development JF - Journal JO - JOR SP - 18 EP - 24 VL - 11 IS - 1 SN - -1308-5514 M3 - doi: 10.29137/umagd.388600 UR - https://doi.org/10.29137/umagd.388600 Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu %A Işıl Kerti %T B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu %D 2019 %J International Journal of Engineering Research and Development %P -1308-5514 %V 11 %N 1 %R doi: 10.29137/umagd.388600 %U 10.29137/umagd.388600
ISNAD Kerti, Işıl . "B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu". International Journal of Engineering Research and Development 11 / 1 (Ocak 2019): 18-24 . https://doi.org/10.29137/umagd.388600
AMA Kerti I . B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu. IJERAD. 2019; 11(1): 18-24.
Vancouver Kerti I . B4C Takviyeli Magnezyum (AZ91) Matrisli Kompozitlerin Mikroyapısal Karakterizasyonu. International Journal of Engineering Research and Development. 2019; 11(1): 24-18.