Toz Metalurjisi Yöntemiyle Mg-Sn Alaşımı Üretimi ve Karakterizasyonu

Magnezyum alaşımları özellikle düşük yoğunlukları ve yüksek spesifik dayanımları nedeniyle günden güne daha geniş alanlarda kullanım imkanı bulmaktadır. Bu alaşımların endüstriyel uygulamalarda daha yüksek oranda kullanımının önündeki en büyük engel hegzagonal sıkı paket olan kristal kafes yapısından dolayı geleneksel yöntemlerle plastik deformasyon işlemlerinin zor olmasıdır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için kullanılabilecek yöntemlerden biri toz metalurjisi (TM) ile üretimdir. Bu çalışmada ticari olmayan bir tozmetal magnezyum alaşımı toz metalurjisi yöntemiyle geliştirilmiş ve geliştirilen alaşımın mikroyapısal özellikleri incelenmiştir. Çalışma sonucunda magnezyuma yapılan Sn ilavesi ile tane boyutunda ve dolayısıyla sertlik değerlerinde yükselme tespit edilmiştir. Ayrıca magnezyuma yapılan Sn ilavesi ile Mg2Sn fazının oluştuğu görülmüştür. Kalay ilavesi ile daha düşük sıcaklıklarda yapılan sinterleme işlemlerinde yüksek yoğunluk değerlerine ulaşılabildiği tespit edilmiştir.

Development and Characterization of Mg-Sn Powder Metallurgy Alloy

Magnesium alloys have received increasing attention due to their low density and high specific strength. Magnesium has hexagonal closed packet crystal structure at all temperatures and therefore it is very difficult to give shape to the magnesium by using conventional plastic deformation methods. One of the methods that can be used to overcome this poor deformability problem is using powder metallurgy. In this study, a non-commercial powder metal magnesium alloy was developed and the properties of the alloy were investigated. It has been observed that the addition of Sn to magnesium decreased the grain size and hence increased the hardness values. Also formation of the Mg2Sn phase contributed to the achievement of the higher hardness values. It was determined that the addition of tin makes it possible to reach the higher density values even by sintering conducted at the lower temperatures

___

  • [1] B. L. Mordike and T. Ebert, “Magnesium Properties - applications - potential,” Mater. Sci. Eng. A, vol. 302, no. 1, pp. 37–45, 2001.
  • [2] I. Polmear, D. StJohn, J.-F. Nie, and M. Qian, “The Light Metals,” in Light Alloys, 5th ed., Boston: Elsevier, 2017, pp. 1–29.
  • [3] K. S. Yoshiki-Gravelsins, J. M. Toguri, and R. T. C. Choo, “Metals production, energy, and the environment, part I: Energy consumption,” JOM, vol. 45, no. 5, pp. 15–20, May 1993.
  • [4] C. l. Mendis and A. Singh, “Magnesium Recycling: To the Grave and Beyond,” JOM, vol. 65, no. 10, pp. 1283– 1284, Oct. 2013.
  • [5] G. Yarkadaş, L. C. Kumruoğlu, and H. Şevik, “The effect of Cerium addition on microstructure and mechanical properties of high pressure die cast Mg-5Sn alloy,” Mater. Charact., vol. 136, no. November 2017, pp. 152–156, Dec. 2018.
  • [6] G. Germen, G. Yarkadaş, and H. Şevik, “Influence of strontium addition on the wear behavior of Mg-3Al-3Sn alloys produced by gravity casting,” Mater. Test., vol. 57, no. 11–12, pp. 997–1000, Nov. 2015.
  • [7] I. P. Moreno, T. K. Nandy, J. W. Jones, J. E. Allison, and T. M. Pollock, “Microstructural characterization of a die-cast magnesium-rare earth alloy,” Scr. Mater., vol. 45, no. 12, pp. 1423–1429, 2001.
  • [8] S. Özarslan, H. Şevik, and İ. Sorar, “Microstructure, mechanical and corrosion properties of novel Mg-Sn-Ce alloys produced by high pressure die casting,” Mater. Sci. Eng. C, vol. 105, p. 110064, Dec. 2019.
  • [9] A. Gökçe, F. Fındık, and A. O. Kurt, “Alüminyum ve Alaşımlarının Toz Metalurjisi İşlemleri - Powder Metallurgy Processing of Aluminum Alloys,” Engineer&Machinery, vol. 58, no. 686, pp. 21–47, 2017.
  • [10] R. M. German, Sintering: from Empirical Observations to Scientific Principles, no. October. California: Elsevier, 2014.
  • [11] R. Tandon and D. Madan, “Emerging Applications Using Magnesium Alloy Powders: A Feasibility Study,” in Magnesium Technology 2014, M. Alderman, M. V Manuel, N. Hort, and N. R. Neelameggham, Eds. Cham: Springer International Publishing, 2014, pp. 21–25.
  • [12] P. Burke, Y. G. Kipouros, W. D. Judge, and G. J. Kipouros, “Surprises and Pitfalls in the Development of Magnesium Powder Metallurgy Alloys,” in Magnesium and Its Alloys, 1st ed., L. Dobrzanski, M. Bamberger, and G. Totten, Eds. Boca Raton, FL: CRC Press, 2019, pp. 337–373.
  • [13] A. Gökçe, F. Findik, and A. O. Kurt, “Effects of Sintering Temperature and Time on the Properties of Al-Cu PM Alloy,” Pract. Metallogr., vol. 54, no. 8, pp. 533–551, 2017.
  • [14] A. Gökçe, F. Findik, and A. O. Kurt, “Sintering and aging behaviours of Al4CuXMg PM alloy,” Can. Metall. Q., vol. 55, no. 4, pp. 391–401, 2016.
  • [15] R. M. German, A - Z of Powder Metallurgy. Michigan: Elsevier, 2005.
  • [16] S. K.R, M. S, M. S. K. Kara, and A. L, “Influence of Powder Composition & Morphology on Green Density for Powder Metallurgy Processes,” Int. J. Innov. Res. Sci. Eng. Technol., vol. 04, no. 01, pp. 18629–18634, Jan. 2015.
  • [17] J. K. Thompson, W. Li, S. J. Park, A. Antonyraj, R. M. German, and F. Findik, “Utilisation of silicon rubber to characterise tool surface quality during die compaction,” Powder Metall., vol. 52, no. 3, pp. 238–243, Sep. 2009.
  • [18] R. M. German, Particulate Composites. Cham: Springer International Publishing, 2016.
  • [19] P. Burke and G. J. Kipouros, “Development of magnesium powder metallurgy AZ31 alloy using commercially available powders,” High Temp. Mater. Process., vol. 30, no. 1–2, pp. 51–61, 2011.
  • [20] D. W. Heard, I. W. Donaldson, and D. P. Bishop, “Metallurgical assessment of a hypereutectic aluminumsilicon P/M alloy,” J. Mater. Process. Technol., vol. 209, no. 18–19, pp. 5902–5911, 2009.
  • [21] A. Ibrahim, D. P. Bishop, and G. J. Kipouros, “Sinterability and characterization of commercial aluminum powder metallurgy alloy Alumix 321,” Powder Technol., vol. 279, pp. 106–112, 2015.
  • [22] G. S. Upadhyaya, “Sintered metallic and ceramic materials — preparation, properties and applications,” Mater. Des., vol. 22, no. 4, Jun. 2001.
  • [23] A. Gökçe, F. Findik, and A. O. Kurt, “Effects of Mg content on aging behavior of Al4CuXMg PM alloy,” Mater. Des., vol. 46, pp. 524–531, 2013.
  • [24] G. E. Dieter and D. J. Bacon, Mechanical metallurgy, vol. 3. McGraw-Hill New York, 1986.
  • [25] R. M. German, Liquid Phase Sintering. Boston, MA: Springer US, 1985.
  • [26] R. M. German, P. Suri, and S. J. Park, “Review: Liquid phase sintering,” J. Mater. Sci., vol. 44, no. 1, pp. 1– 39, 2009.
  • [27] R. M. German and J. W. Dunlap, “Processing of iron-titanium powder mixtures by transient liquid phase sintering,” Metall. Trans. A, vol. 17, no. 2, pp. 205–213, Feb. 1986.
  • [28] M. Wolff, C. Blawert, M. Dahms, and T. Ebel, “Properties of Sintered Mg Alloys for Biomedical Applications,” Mater. Sci. Forum, vol. 690, pp. 491–494, 2011.
  • [29] H. . Yao, Y. Li, and A. T. . Wee, “An XPS investigation of the oxidation/corrosion of melt-spun Mg,” Appl. Surf. Sci., vol. 158, no. 1–2, pp. 112–119, May 2000.
  • [30] Z. Y. Liu, T. B. Sercombe, and G. B. Schaffer, “The effect of particle shape on the sintering of aluminum,” Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci., vol. 38, no. 6, pp. 1351–1357, 2007.
  • [31] P. Burke, G. J. Kipouros, D. Fancelli, and V. Laverdiere, “Sintering Fundamentals of Magnesium Powders,” Can. Metall. Q., vol. 48, no. 2, pp. 123–132, 2014.
  • [32] M. S. Syaza Nabilla, C. D. Zuraidawani, and M. N. Derman, “Fab8+
ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE-Cover
  • ISSN: 2147-4575
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 2013
  • Yayıncı: Akademik Perspektif Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

Demir Çelik Endüstrisinde Torpido Taşıma Sistemi Benzetimi

Sena AZDEMİR, Muhammet ERİKLİ, Çağrı SEL, M. Fatih BALLI

Etnobotanik Amaçlı Kullanılan Origanum acutidens Bitkisinin Toplam FenolikFlovonoid İçeriği, Fenolik Bileşikleri ve Element Analizi

MEHMET FİDAN, İBRAHİM TEĞİN, Mehmet Emre EREZ, SÜLEYMAN MESUT PINAR, Hüseyin EROĞLU

Toz Metalurjisi Yöntemiyle Mg-Sn Alaşımı Üretimi ve Karakterizasyonu

Azim GÖKÇE

Investigation of Structural and Morphological Properties of Zno Nanoflowers on Biocompatible Polymeric Substrate

SİNAN TEMEL, Fatma Özge GÖKMEN, ELİF YAMAN

Tersine Lojistik Bakış Açısı ile Katı Atık Yönetiminin İstatistiksel Değerlendirmesi: Karabük Bölgesi Demir Çelik Sektör Analizi

Tuğba TUNACAN, Tuğba NİZAM, Burcu TEZCAN

Performance Analysis of Machine Learning and Bioinformatics Applications on High Performance Computing Systems

Zafer AYDIN

Bulanık AHP ve Bulanık WASPAS Yaklaşımı ile Kaizen Öneri Sistemi Değerlendirme Modeli

Merve CENGİZ TOKLU, İrem BOZKURT, Burcu SEKMEN

Atıksu Arıtma Tesislerinden Elde Edilen Hidroelektrik Üretiminin Türkiye Mesken Elektrik Talebini Karşılama Oranı

Burhan BARAN

Engelli Karıştırmalı Tanklarda Karıştırıcı Hızı Değişiminin Pickering Emülsiyonlarının Damlacık Boyut Dağılımı Üzerine Etkisi

Usman Kayode ABDULRASAQ, Inci AYRANCİ

Bira Endüstrisi Atıksularının Elektrokoagülasyon ile Arıtımı ve Hibrit Elektrot Bağlantısının Etkisi

MURAT EYVAZ