Journals / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Sayı: 23
Production of Mg-Sn-Zr Magnesium Alloys Through Hot Press Method
- Issue
- 2021 · Sayı: 23
- Pages
- 649–655
- DOI
- —
Abstract
Mg alloys are in the light alloys group with their very low density. With the addition of different alloying elements, improvements are achieved especially in mechanical properties. The homogeneous distribution of the added alloy elements in the microstructure is one of the important factors affecting the properties of the alloy. In this study, Mg alloys containing Zr addition in different proportions (x=0.5%, 1%, 1.5% and 2%) by weight were produced by hot pressing method. The sintering process was carried out at 610 oC under 50 MPa pressure for 60 min. In order to prevent Mg and Zr powders from contacting with air, the powders are covered with 20% paraffin by volume. Scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometry (EDS) analyses were applied in the microstructure studies of the surface of alloys. Phase formations in the microstructure were determined by XRD analysis. Oxidation could be prevented by the paraffin coating technique before the sintering process and by the protective argon gas during sintering. With the hot pressing method applied, Mg alloys have reached a relative density of over 98.8%. The hot pressing method applied was effective in the production of homogeneous microstructure of Mg alloys. The α-Zr phases, homogeneously distributed in the grain boundaries with the addition of Zr, have been effective in the development of mechanical properties.
Özet
Mg alaşımları, oldukça düşük yoğunluğuyla hafif alaşımlar grubunda yer almaktadır. Farklı alaşım elementlerinin ilavesiyle özellikle mekanik özelliklerinde gelişmeler sağlanmaktadır. İlave edilen alaşım elementlerinin mikroyapıda homojen dağılması, alaşımın özelliklerini etkileyen önemli etmenlerdendir. Bu çalışmada, ağırlıkça farklı oranlarda (x= %0,5, %1, %1,5 ve %2) Zr ilavesi içeren Mg alaşımları, sıcak presleme yöntemiyle üretilmiştir. Sinterleme prosesi, 610 oC’de, 50 MPa basınç altında 60 dk süreyle gerçekleştirilmiştir. Mg ve Zr tozlarının havayla temasını önlemek için, tozlar hacimce %20 oranında parafin ile kaplanmıştır. Alaşımların yüzeyine ait mikroyapı incelemelerinde taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı spektrometri (EDS) analizleri uygulanmıştır. Mikroyapıdaki faz oluşumları XRD analizi ile tespit edilmiştir. Sinterleme işlemi öncesinde parafin kaplama tekniğiyle, sinterleme esnasında ise koruyucu argon gazı ile oksidasyon önlenebilmiştir. Uygulanan sıcak presleme yöntemiyle, Mg alaşımları %98,8’in üzerinde bağıl yoğunluğa ulaşmıştır. Uygulanan sıcak presleme yöntemi, homojen mikroyapılı Mg alaşımlarının üretiminde etkili olmuştur. Zr ilavesiyle tane sınırlarında homojen bir şekilde dağılan α-Zr fazları, mekanik özelliklerin gelişmesinde etkili olmuştur.