KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji / 2026 / Cilt: 14 Sayı: 2

Farklı Sıkıştırma Basınçları Altında Toz Metalurjisi ile Üretilen Magnezyumun Korozyon ve Yüzey Pürüzlülüğü Özellikleri

Corrosion and Surface Roughness Characteristics of Magnesium Produced by Powder Metallurgy under Different Compaction Pressures

Badegül Tuncay(SİVAS BİLİM VE TEKNOLOJİ ÜNİVERSİTESİ)0000-0003-4012-8343
Sayfa
1076–1087
Yayın Tarihi
2026-06-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak, SEM görüntüleri basınç artışıyla tane sınırlarındaki oksidasyonun azaldığını göstermiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, saf magnezyum (Mg) toz parçacıkları farklı sıkıştırma basınçlarında (100, 200 ve 400 MPa) toz metalurjisi (PM) yöntemi ile üretilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sıkıştırma basıncının Mg’nin mikroyapısı, korozyon davranışı ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak, SEM görüntüleri basınç artışıyla tane sınırlarındaki oksidasyonun azaldığını göstermiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:magnezyum · mikroyapı · korozyon davranışları

Özet

Bu çalışmada, saf magnezyum (Mg) toz parçacıkları farklı sıkıştırma basınçlarında (100, 200 ve 400 MPa) toz metalurjisi (PM) yöntemi ile üretilmiştir. Sıkıştırma basıncının Mg’nin mikroyapısı, korozyon davranışı ve yüzey pürüzlülüğü üzerindeki etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Farklı sıkıştırma basınçlarında üretilen Mg numunelerinin mikroyapıları Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM+EDS) kullanılarak analiz edilmiştir. Mekanik özellikler yoğunluk, mikrosertlik, korozyon davranışı ve yüzey pürüzlülüğü ölçümleri ile değerlendirilmiştir. Korozyon testleri %3,5 NaCl çözeltisi içerisinde potansiyodinamik polarizasyon yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, SEM görüntüleri basınç artışıyla tane sınırlarındaki oksidasyonun azaldığını göstermiştir. Sıkıştırma basıncı arttıkça Mg yoğunluğunun arttığı, porozitenin azaldığı ve toz parçacıklarının yüksek oranda sıkıştırılabildiği gözlenmiştir. Sıkıştırma basıncının artmasıyla korozyon direnci artmış; en yüksek korozyon direnci 400 MPa basınca maruz kalan Mg numunesinde 3,01 mm/yıl olarak belirlenirken, en düşük korozyon direnci 100 MPa basınca maruz kalan Mg numunesinde 11,09 mm/yıl olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, korozyon analizi öncesi ve sonrası gerçekleştirilen yüzey pürüzlülüğü testleri, 400 MPa sıkıştırma basıncı altında üretilen numunelerin 100 MPa altında üretilen numunelere kıyasla daha iyi yüzey pürüzlülüğü değerlerine sahip olduğunu ortaya koymuştur.

Abstract

In this study, pure magnesium (Mg) powder particles were produced by PM at different compaction pressure (100, 200, and 400 MPa). The effects of compaction pressure on the microstructure, corrosion behavior, and surface roughness of Mg have been investigated in detail. The microstructures of Mg samples produced at different compaction pressures were examined using Scanning Electron Microscopy (SEM+EDS). Mechanical properties were evaluated using density, microhardness, corrosion behavior, and surface roughness. Corrosion tests were performed using the potentiodynamic polarization method in a 3.5% NaCl solution. In conclusion, SEM images showed that increasing the pressure reduced oxidation at grain boundaries. It was observed that as the compaction pressure increased, the Mg density increased, the porosity decreased, and the powder particles could be compressed to a high degree. Corrosion resistance increased with increasing compaction pressure; the highest corrosion resistance was observed in the Mg sample subjected to 400 MPa at 3.01 mm/year, while the lowest was observed in the Mg sample subjected to 100 MPa at 11.09 mm/year. Furthermore, surface roughness tests conducted before and after corrosion analysis revealed that samples produced under a compaction pressure of 400 MPa exhibited better surface roughness than those produced under 100 MPa.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Tuncay, B. (2026). Farklı Sıkıştırma Basınçları Altında Toz Metalurjisi ile Üretilen Magnezyumun Korozyon ve Yüzey Pürüzlülüğü Özellikleri. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, Cilt: 14 Sayı: 2, 1076–1087. https://ajindex.com/articles/1398794

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (47)

  1. Hort, N., Huang, Y., Fechner, D., Störmer, M., Blawert, C., Witte, F., Vogt, C., Drücker, H., Willumeit, R., Kainer, K. U., and Feyerabend, F., 2010, “Magnesium Alloys as Implant Materials – Principles of Property Design for Mg–RE Alloys,” Acta Biomaterialia, 6(5), pp. 1714–1725.
  2. Witte, F., 2010, “The History of Biodegradable Magnesium Implants: A Review.,” Acta biomaterialia, 6(5), pp. 1680–1692.
  3. Atrens, A., Liu, M., and Zainal Abidin, N. I., 2011, “Corrosion Mechanism Applicable to Biodegradable Magnesium Implants,” Materials Science and Engineering: B, 176(20), pp. 1609–1636.
  4. Staiger, M. P., Pietak, A. M., Huadmai, J., and Dias, G., 2006, “Magnesium and Its Alloys as Orthopedic Biomaterials: A Review.,” Biomaterials, 27(9), pp. 1728–1734.
  5. Zberg, B., Uggowitzer, P. J., and Löffler, J. F., 2009, “MgZnCa Glasses without Clinically Observable Hydrogen Evolution for Biodegradable Implants.,” Nature materials, 8(11), pp. 887–891.
  6. Song, G. L., and Atrens, A., 1999, “Corrosion Mechanisms of Magnesium Alloys,” Advanced Engineering Materials, 1(1), pp. 11–33.
  7. Zainal Abidin, N. I., Martin, D., and Atrens, A., 2011, “Corrosion of High Purity Mg, AZ91, ZE41 and Mg2Zn0.2Mn in Hank’s Solution at Room Temperature,” Corrosion Science, 53(3), pp. 862–872.
  8. He, Q., Zhang, D., Huang, Y., Yang, Y., and Ma, G., 2025, “Recent Progress of Corrosion Prevention Method of Magnesium Alloy,” Steel Research International, 96(2), pp. 1–18.
  9. Gray, J. E., and Luan, B., 2002, “Protective Coatings on Magnesium and Its Alloys — a Critical Review,” Journal of Alloys and Compounds, 336(1–2), pp. 88–113.
  10. Hänzi, A. C., Gunde, P., Schinhammer, M., and Uggowitzer, P. J., 2009, “On the Biodegradation Performance of an Mg-Y-RE Alloy with Various Surface Conditions in Simulated Body Fluid.,” Acta biomaterialia, 5(1), pp. 162–171.
  11. Kirkland, N. T., Birbilis, N., and Staiger, M. P., 2012, “Assessing the Corrosion of Biodegradable Magnesium Implants: A Critical Review of Current Methodologies and Their Limitations,” Acta Biomaterialia, 8(3), pp. 925–936.
  12. Gu, X.-N., and Zheng, Y.-F., 2010, “A Review on Magnesium Alloys as Biodegradable Materials,” Frontiers of Materials Science in China, 4(2), pp. 111–115.
  13. Seitz, J.-M., Eifler, R., Bach, F.-W., and Maier, H. J., 2014, “Magnesium Degradation Products: Effects on Tissue and Human Metabolism.,” Journal of biomedical materials research. Part A, 102(10), pp. 3744–3753.
  14. German, R., 2005, “Powder Metallurgy and Particulate Materials Processing,” Metal Powder Industries Federation.
  15. Upadhyaya, G. S., 1997, Powder Metallurgy Technology, Cambridge Int Science Publishing.
  16. Bettles, C., and Gibson, M., 2005, “Current Wrought Magnesium Alloys: Strengths and Weaknesses,” JOM: the journal of the Minerals, Metals & Materials Society, 57, pp. 46–49.
  17. Friedrich, H. E., and Mordike, B. L., 2006, “Magnesium Technology - Metallurgy, Design Data, Applications.”
  18. German, R. M., Suri, P., and Park, S. J., 2009, “Review: Liquid Phase Sintering,” Journal of Materials Science, 44(1), pp. 1–39.
  19. Čapek, J., and Vojtěch, D., 2013, “Properties of Porous Magnesium Prepared by Powder Metallurgy.,” Materials science & engineering. C, Materials for biological applications, 33(1), pp. 564–569.
  20. Song, G.-L., and Atrens, A., 2003, “Understanding Magnesium Corrosion—A Framework for Improved Alloy Performance,” Advanced Engineering Materials, 5.
  21. Walter, R., and Kannan, M. B., 2011, “Influence of Surface Roughness on the Corrosion Behaviour of Magnesium Alloy,” Materials and Design, 32(4), pp. 2350–2354.
  22. Song, G., 2007, “Control of Biodegradation of Biocompatable Magnesium Alloys,” Corrosion Science, 49(4), pp. 1696–1701.
  23. Sharma, S., and Sharma, L., 2025, “Effects of Compaction Pressure on the Mechanical Properties of AZ31 Alloy Composite Prepared by Powder Metallurgy,” Metal Science and Heat Treatment, 67.
  24. Salwan, G. K., Subbarao, R., and Mondal, S., 2023, “Investigation on Compaction Pressure and Sintering Temperature Suitable for Nimonic 90 Superalloy,” Materials Today: Proceedings.
  25. Burke, P., and Kipouros, G., 2011, “Development of Magnesium Powder Metallurgy AZ31 Alloy Using Commercially Available Powders,” High Temperature Materials and Processes, 30.
  26. Kayhan, S. M., Tahmasebifar, A., Koç, M., Usta, Y., Tezcaner, A., and Evis, Z., 2016, “Experimental and Numerical Investigations for Mechanical and Microstructural Characterization of Micro-Manufactured AZ91D Magnesium Alloy Disks for Biomedical Applications,” Materials & Design, 93, pp. 397–408.
  27. Yusof, M. M., and Zuhailawati, H., 2017, “The Effect of Compaction Pressure for on Properties of Binary and Ternary Magnesium Alloys,” AIP Conference Proceedings, 1865(1), p. 30005.
  28. German, R. M., 1996, Sintering Theory and Practice, Wiley-VCH, Weinheim.
  29. Luo, A. A., 2013, “Magnesium Casting Technology for Structural Applications,” Journal of Magnesium and Alloys, 1(1), pp. 2–22.
  30. Brescher, R., Hasoňová, M., Březina, M., Fintová, S., Doležal, P., and Wasserbauer, J., 2022, “EVOLUTION OF MICROSTRUCTURE OF MAGNESIUM MATERIALS PREPARED BY SPS.”
  31. Wolff, M., Ebel, T., and Dahms, M., 2010, “Sintering of Magnesium,” Advanced Engineering Materials, 12(9), pp. 829–836.
  32. Březina, M., Minda, J., Doležal, P., Krystýnová, M., Fintová, S., Zapletal, J., Wasserbauer, J., and Ptáček, P., 2017, “Characterization of Powder Metallurgy Processed Pure Magnesium Materials for Biomedical Applications,” Metals, 7(11).
  33. Upadhyaya, G. S., 2006, “German R.M., Powder Metallurgy and Particulate Materials Processing, Metal Powder Industries Federation, Princeton, USA, 2005, Pp. 522, Isbn 0-9762057-1-8,” Science of Sintering, 38, p. 95.
  34. Dixit, M., and Srivastava, R., 2018, “Effect of Compaction Pressure on Microstructure, Density and Hardness of Copper Prepared by Powder Metallurgy Route,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 377, p. 12209.
  35. Ziółkowski, A., 2015, “5 - Experimental Validation of RL Model Assumptions for NiTi Alloy,” Pseudoelasticity of Shape Memory Alloys, A. Ziółkowski, ed., Butterworth-Heinemann, pp. 123–156.
  36. He, X., Song, R. G., and Kong, D. J., 2019, “Microstructure and Corrosion Behaviour of Laser-Cladding Al-Ni-TiC-CeO2 Composite Coatings on S355 Offshore Steel,” Journal of Alloys and Compounds, 770(Complete), pp. 771–783.
  37. Tuncay, B., and Ozyurek, D., 2022, “Effects of Titanium Addition on the Microstructure and Electrochemical Corrosion Behaviour in TZM Alloy,” Applied Physics A: Materials Science and Processing, 128(9), pp. 1–11.
  38. Zeng, R., Dietzel, W., Witte, F., Hort, N., and Blawert, C., 2008, “Progress and Challenge for Magnesium Alloys as Biomaterials,” Advanced Engineering Materials, 10(8), pp. B3–B14.
  39. Cury Suryanarayana, 2004, Mechanical Alloying and Milling, CRC Press / Taylor & Francis.
  40. He, M., Chen, L., Yin, M., Xu, S., and Liang, Z., 2023, “Review on Magnesium and Magnesium-Based Alloys as Biomaterials for Bone Immobilization,” Journal of Materials Research and Technology, 23, pp. 4396–4419.
  41. Dvorskỳ, D., Kubásek, J., Jablonska, E., Kaufmanová, J., and Vojtech, D., 2020, “Mechanical, Corrosion and Biological Properties of Advanced Biodegradable Mg–MgF2 and WE43-MgF2 Composite Materials Prepared by Spark Plasma Sintering,” Journal of Alloys and Compounds, 825, p. 154016.
  42. Cesarz-andraczke, K., Tuncay, B., Pakie, W., and Brytan, Z., 2023, “The Biocompatibility and Self-Healing Effect of a Biopolymer ’ s Coating on Zn Alloy for Biomedical Applications,” pp. 1–15.
  43. Song, G.-L., and Atrens, A., 2023, “Recently Deepened Insights Regarding Mg Corrosion and Advanced Engineering Applications of Mg Alloys,” Journal of Magnesium and Alloys, 11(11), pp. 3948–3991.
  44. Chen, Y., Fan, G., Xu, X., Chen, Y., Ying, T., Li, Y., Zhu, H., Sun, W., Gao, Y., Yang, Z., Song, W., and Zeng, X., 2024, “Attain Insensitivity to Chlorine Ions in Magnesium Alloys by Impeding the Diffusion Process,” npj Materials Degradation, 8(1), p. 7.
  45. Yavuzyegit, B., Karali, A., De Mori, A., Smith, N., Usov, S., Shashkov, P., Bonithon, R., and Blunn, G., 2024, “Evaluation of Corrosion Performance of AZ31 Mg Alloy in Physiological and Highly Corrosive Solutions.,” ACS applied bio materials, 7(3), pp. 1735–1747.
  46. Wang, Q., Huang, Z., Zhu, Y., Qin, L., Zou, J., and Ma, L., 2025, “Study of Corrosion Behavior of Mg–Gd-Based Soluble Magnesium Alloys,” Metals, 15(1).
  47. German, R., 2005, “Powder Metallurgy and Particulate Materials Processing,” Metal Powder Industries Federation.