Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2023 / Cilt: 38 - Sayı: 2

Powder metal Al2O3 reinforced Mg5Sn matrix composites: Production and characterization

Toz metal Al2O3 takviyeli Mg5Sn matrisli kompozitler: Üretim ve karakterizasyon

Pages
1003–1012
Publication Date
2022-10-07
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Increasing Al2O3 reinforcement ratio provided significant increases in hardness and tensile strength values.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, Mg5Sn-xAl2O3 composite materials were produced by powder metallurgy (PM) method by adding different proportions of Al2O3 into the Mg-Sn matrix containing 5% Sn by weight.
📊
Key Findings & Data:A new mixing technique was used to prevent the negative effects of the high reactivity of Mg powders in production.
💡
Conclusion & Impact:Increasing Al2O3 reinforcement ratio provided significant increases in hardness and tensile strength values.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Magnezyum-kalay matrisi · Al2O3 takviyesi · kompozit malzeme

Abstract

In this study, Mg5Sn-xAl2O3 composite materials were produced by powder metallurgy (PM) method by adding different proportions of Al2O3 into the Mg-Sn matrix containing 5% Sn by weight. A new mixing technique was used to prevent the negative effects of the high reactivity of Mg powders in production. The production of samples from the prepared powder mixtures was carried out by hot pressing technique. The produced samples were characterized by density measurements, microstructure examinations and mechanical tests. Measured density values are obtained very close to the theoretical density. Microstructure investigations showed that the alumina reinforcement was homogeneously distributed in the microstructure. Increasing Al2O3 reinforcement ratio provided significant increases in hardness and tensile strength values.

Özet

Bu çalışmada, ağırlıkça %5 Sn içeren Mg-Sn matris içerisine farklı oranlarda Al2O3 ilave edilerek toz metalurjisi (TM) yöntemiyle Mg5Sn-xAl2O3 kompozit malzemeler üretilmiştir. Üretimde Mg tozlarının sahip olduğu yüksek reaktivitenin yol açacağı olumsuzlukları önlemek amacıyla yeni bir karıştırma tekniği kullanılmıştır. Hazırlanan toz karışımlarından numune üretimi sıcak presleme tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Üretilen numuneler, yoğunluk ölçümleri, mikroyapı incelemeleri ve mekanik testler ile karakterize edilmiştir. Ölçülen yoğunluk değerleri teorik yoğunluğa oldukça yakın elde edilmiştir. Mikroyapı incelemeleri, alümina takviyesinin mikroyapıda homojen bir şekilde dağıldığını göstermiştir. Artan Al2O3 takviye oranı, sertlik ve çekme dayanımı değerlerinde önemli artışlar sağlamıştır.

🔖

Cite This Article

ERÇETİN, A., ÖZGÜN, Ö., ASLANTAŞ, K. (2022). Powder metal Al2O3 reinforced Mg5Sn matrix composites: Production and characterization. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 38 - Sayı: 2, 1003–1012. https://ajindex.com/articles/667505

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (15)

  1. Kulekci M.K., Magnesium and its alloys applications in automotive industry, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 39, 851–865, 2008
  2. Kumar D., Phanden R.K., Thakur L., A review on environment friendly and lightweight Magnesium-Based metal matrix composites and alloys, Mater. Today Proc., 38, 359–364, 2021
  3. Çetin T., Akkaş M., Boz M., Gaz atomizasyonu yöntemi ile üretilen AM60 magnezyum alaşım tozunun toz karakterizasyonu üzerine gaz basıncının etkisinin araştırılması, J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ., 35, 967–977, 2020
  4. Yin S., Duan W., Liu W., et al., Influence of specific second phases on corrosion behaviors of Mg-Zn-Gd-Zr alloys, Corros. Sci., 166, 108419, 2020
  5. Hekimoğlu A.P., Çalış M., Titanyum ile tane inceltmenin Al-25Zn alaşımının mikroyapı, mekanik ve korozyon özelliklerine etkisinin incelenmesi, J. Fac. Eng. Archit. Gazi Univ., 35, 311–322, 2020
  6. Erçetin A., Mg-Sn-Zr magnezyum alaşımlarının sıcak pres yöntemiyle üretimi, Avrupa Bilim ve Teknol. Derg., (23), 649–655, 2021
  7. Ramalingam V.V., Ramasamy P., Kovukkal M., Das, Myilsamy G., Research and development in magnesium alloys for industrial and biomedical applications: A review, Metals and Materials International, 26, 409–430, 2020
  8. Saravanan R.A., Surappa M.K., Fabrication and characterisation of pure magnesium-30 vol.% SiCp particle composite, Mater. Sci. Eng. A., 276, 108–116, 2000
  9. Suresh S., Gowd G.H., Kumar M.L.S.D., Mechanical and wear behavior of Al 7075/Al2O3/SiC/mg metal matrix nanocomposite by liquid state process, Adv. Compos. Hybrid Mater., 2, 530–539, 2019
  10. Kandemir S., Development of graphene nanoplatelet-reinforced AZ91 magnesium alloy by solidification processing, J. Mater. Eng. Perform., 27, 3014–3023, 2018
  11. Ye H.Z., Liu X.Y., Review of recent studies in magnesium matrix composites, J. Mater. Sci., 39, 6153–6171, 2004
  12. Patel M., Pardhi B., Chopara S., Pal M., Lightweight composite materials for automotive-A review, Int. Res. J. Eng. Technol., 5, 41–47, 2018
  13. Luo A., Renaud J., Nakatsugawa I., Plourde J., Magnesium castings for automotive applications, JOM., 47, 28–31, 1995
  14. Zhao Z., Bai P., Du W., et al., An overview of graphene and its derivatives reinforced metal matrix composites: Preparation, properties and applications, Carbon, 170, 302–326, 2020
  15. Özgün Ö., Erçetin A., Microstructural and mechanical properties of Cr-C reinforced Cu matrix composites produced through powder metallurgy method, Turkish J. Nat. Sci., 6, 1–6, 2017