Dergiler / Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 5

Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretilen Nb Takviyeli Mg Matrisli Kompozitlerin Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri

Microstructure and Mechanical Properties of Nb Reinforced Mg Matrix Composites Produced Through Hot Pressing Method

Sayfa
2116–2127
Yayın Tarihi
2022-10-12
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)

Nb partikül takviyesi ile mekanik özelliklerde artış sağlanmıştır (80,1 HV(0,3)’den 101,3 HV(0,3)sertlik değerine kadar).

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Toz metalurjisi (T/M) yöntemi, kompozit malzemelerin üretiminde en iyi yöntemlerden birisidir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Sinterleme işlemleri 630 oC sıcaklıkta, 50 MPa basınç altında ve 90 dk süreyle gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Nb partikül takviyesi ile mekanik özelliklerde artış sağlanmıştır (80,1 HV(0,3)’den 101,3 HV(0,3)sertlik değerine kadar).
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Mg matris · Kompozit · Nb takviyesi

Özet

Toz metalurjisi (T/M) yöntemi, kompozit malzemelerin üretiminde en iyi yöntemlerden birisidir. Ancak, magnezyum (Mg) tozlarının tutuşma riski sebebiyle Mg matrisli kompozitlerin bu yöntemle üretimi sınırlıdır. Bu çalışmada, Mg matrisli Nb partikül takviyeli kompozitlerin sıcak presleme yöntemiyle üretimi gerçekleştirilmiştir. Toz karışımlarının hazırlanması işleminden önce Mg tozlarının havayla temasını önlemek için parafin ile kaplama işlemi uygulanmıştır. Sinterleme işlemleri 630 oC sıcaklıkta, 50 MPa basınç altında ve 90 dk süreyle gerçekleştirilmiştir. Mikroyapı incelemeleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağılımlı spektroskopi (EDS) ve x-ışını kırınımı (XRD) analizleri ile, mekanik özellik incelemeleri ise sertlik testleri ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, %98’in üzerinde bağıl yoğunluk değerine sahip oldukça yoğun yapıda kompozitler elde edilmiştir. SEM görüntülerinde de gözenek oluşumuna rastlanmamıştır. XRD analizinde α-Mg, Mg2Sn, MgZn ve Nb fazlarına ait pikler oluşmuştur. Nb partikül takviyesi ile mekanik özelliklerde artış sağlanmıştır (80,1 HV(0,3)’den 101,3 HV(0,3)sertlik değerine kadar).

Abstract

Powder metallurgy (P/M) method is one of the best methods in the production of composite materials. However, the production of Mg matrix composites by this method is limited due to the ignition risk of magnesium (Mg) powders. In this study, the production of Nb particle reinforced Mg matrix composites was carried out by hot pressing method. Before the powder mixing preparations, a coating process with paraffin was applied to prevent the Mg powders from contacting with air. Sintering processes were carried out at 630 oC under 50 MPa pressure and for 90 minutes. Microstructure investigations were carried out by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS) and x-ray diffraction (XRD) analyzes, and mechanical property examinations were performed by hardness tests. According to the results obtained, highly dense composites with relative density values over 98% were obtained. No pore formation was observed in SEM images. In XRD analysis, peaks of α-Mg, Mg2Sn, MgZn and Nb phases were formed. Mechanical properties are increased with Nb particle reinforcement (from 80.1 HV(0.3) to 101.3 HV(0.3) hardness value).

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ERÇETİN, A. (2022). Sıcak Presleme Yöntemiyle Üretilen Nb Takviyeli Mg Matrisli Kompozitlerin Mikroyapı ve Mekanik Özellikleri. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 5, 2116–2127. https://ajindex.com/articles/494138

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. B. Akyüz, “AZ21 ve AJ21 Magnezyum alaşımlarının mekanik özellikleri ve işlenebilirliği,” Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 7, s. 3, ss. 1019-1028, 2019
  2. B. Akyüz, “AZ91, AS91 ve AM90 Magnezyum alaşımlarının aşınma ve ısıl davranışları üzerine karşılaştırmalı bir çalışma,” Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 7, s. 2, ss. 1075-1083, 2020
  3. S. Jayasathyakawin, M. Ravichandran, N. Baskar, C. A. Chairman and R. Balasundaram, “Mechanical properties and applications of magnesium alloy-review,” Materials Today: Proceedings, vol. 27, no. 2, pp. 909-913, 2020
  4. A. Javadi, S. Pan and X. Li, “Scalable manufacturing of ultra-strong magnesium nanocomposites,” Manufacturing Letters, vol. 16, pp. 23-26, 2018
  5. Y. Ali, D. Qiu, B. Jiang, F. Pan and M. X. Zhang, “Current research progress in grain refinement of cast magnesium alloys: a review article,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 619, pp.639-651, 2015
  6. L.Wang, E. Mostaed, X. Cao, G. Huang, A. Fabrizi, F. Bonollo, C. Chi and M. Vedani, “Effects of texture and grain size on mechanical properties of AZ80 magnesium alloys at lower temperatures,” Materials & Design, vol. 89, pp. 1-8,2016
  7. M. Paramsothy, J. Chan, R. Kwok and M. Gupta, “Addition of CNTs to enhance tensile/compressive response of magnesium alloy ZK60A,” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol. 42, pp. 180-188, 2011
  8. Ş. Candan, S. Çim, S. Emir ve E. Candan, “AZ serisi Mg alaşımlarının korozyon davranışlarında Β-Fazının rolü,”Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, c. 6, s. 4, ss. 1139-1162, 2018
  9. Ö. Özgün, K. Aslantaş and A. Erçetin, “Powder metallurgy Mg-Sn alloys: production and characterization,” Scientia Iranica, vol. 27, no. 3, pp. 1255-1265, 2020
  10. A. Ercetin, Ö. Özgün and K. Aslantas, “Investigation of mechanical properties of Mg5Sn-xZn alloys produced through new method in powder metallurgy,” Journal of Testing and Evaluation, vol. 49, no. 5, pp. 3506-3518, 2021
  11. A. Gökçe, “Toz metalurjisi yöntemiyle Mg-Sn alaşımı üretimi ve karakterizasyonu,” Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, c. 8, s. 1, ss. 112-119, 2020
  12. T. Aydoğmuş, F. Kelen ve E. Aydemir, “Sıcak presleme yöntemi ile AZ91 Magnezyum alaşımının üretimi,” Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 9, s. 1, ss. 277-287, 2020
  13. L. Elen, Y. Türen ve E. Koç, “AZ91 Mg alaşımına farklı oranlarda Sbilavesi ile katılaşma hızının mikroyapı ve mekanik özelliklere e