Tayfun ÇETİN, Mustafa BOZ, Mehmet AKKAŞ, Kamal Mohamed EM AKRA

Gaz Atomizasyon Yöntemi ile AZ31 Mg Tozu Üretiminde Gaz Basıncının Etkisinin Araştırılması

Bu çalışmada, gaz atomizasyonu yöntemi ile üretilen AZ31 Mg alaşımı tozunun şekli ve boyutu üzerine gaz basıncının etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Deneyler 790 °C sabit sıcaklıkta, 2 mm nozul çapında ve 4 farklı gaz basıncı (5, 15, 25 ve 35 bar) uygulanarak yapılmıştır. Ergiyiğin atomize işlemi argon gazı ile yapılmıştır. Üretilen AZ31 Mg tozunun şeklini belirleyebilmek için taramalı elektron mikroskobu (SEM), üretilen tozların iç-yapılarında oluşan fazları ve bu fazların % oranlarını belirleyebilmek için XRD ve XRF analizi, toz boyut analizi için ise lazer ölçüm cihazı kullanılmıştır. Üretilen AZ31 Mg alaşım tozlarının genel görünümlerinin ligament, çubuksu, damlamsı, flake (pul) ve küresel şeklinde olduğu, gaz basıncının artmasına bağlı olarak tozların şeklinin çoğunlukla flake ve küresel’e doğru değiştiği görülmüştür. Elde edilen en ince tozun 790 °C sıcaklıkta, 2 mm nozul çapında 35 bar gaz basıncında oluştuğu ve tozların genelinin damlamsı ve küresel şekilli olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler:

AZ31 Mg alaşım tozu, Gaz atomizasyonu, Gaz basıncı

Investigation of The Effect of Gas Pressure on AZ31 Mg Powder Production by Gas Atomization Method

In this study, the effect of gas pressure on the shape and size of the AZ31Mg alloy powder produced by the gas atomization method is investigated experimentally. Experiments were carried out at a constant temperature of 790 °C, with a diameter of 2 mm and by applying 4 different gas pressures (5, 15, 25 and 35 bar). The atomization of the melt is carried out with argon gas. Scanning electron microscopy (SEM) was used to determine the shape of the AZ31 Mg powder produced, XRD and XRF analyzes were used to determine the phases generated in the internal structures of the powders produced and percentage of these phases, and laser measurement device was used for powder size analysis. The general appearance of the AZ31 Mg alloy powders produced is in the form of ligaments, rods, droplet, flakes and spherical, and the shape of the powders has mostly changed to flake and spherical depending on the increase of the gas pressure. It was determined that the finest powder obtained was at a temperature of 790 °C, a gas pressure of 35 bar at a diameter of 2 mm, and that the overall powder was droplet and spherical.

Keywords:

AZ31 Mg alloy powder, Gas atomization, Gas pressure,

PDF

___

Duygulu, O., Kaya, R.A., Oktay, G. and Kaya, A.A., 2007. Investigation on the Potential of Magnesium Alloy AZ31 as a Bone Implant, Materials Science Forum, 546-549, 421-424.
Fredrich, H. and Schumann, S., 2001. Research for a New Age of Magnesium in the Automotive Industry, J. Mat. Proc. Tech., 117, 276-28.
Froes, F.H., Eliezer, D. and Aghion, E., 1998. The Science, Technology, and Applications of Magnesium. J. Mat. Proc. Tech., 50 (9), 30-34.
Furuya, H., Kogiso, N., Matunaga, S. and Senda, K., 2001. Applications of Magnesium Alloys for Aerospace Structure Systems, Materials Science Forum, 341-348.
Gökçe, A., Fındık, F., ve Kurt, A.O., 2017. Alüminyum ve Alaşımlarının Toz Metalurjisi İşlemleri. Engineer & the Machinery Magazine, 58, 686. Gray, J.E. and Luan, B., 2002. Protective Coatings on Magnesium and its Alloys—A Critical Review, J. Alloys Compd., 336, 88-113.
Karagöz, Ş., Yamanoğlu, R., ve Atapek, Ş.H., 2009. Metalik toz işleme teknolojisi ve prosesleme kademeleri açısından parametrik ilişkiler, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt:XXII, Sayı:3, 77-87.
Kaya, A.A., 2007. Future of Magnesium: Applications in Transportation and Bone Surgery, 10th Int. Symposium on Advanced Materials (ISAM-2007), Islamabad, Pakistan.
Kaya, A.A., Kaya, R.A., Witte, F., and Duygulu, Ö., 2007. Useful Corrosion- Potential of Magnesium Alloys as Implants, International Corrosion Engineering Conference, Seoul, Korea.
Mordike, B.L., Ebert, T., 2001. Magnesium Properties—Applications—Potential, Mat. Sci. Eng. A, 302, 37-45.
Neite, G., Kubota, K., Higashi, K. and Hehmann, F., 1996. Chapter 4-Magnesium-Based alloys, in: R.W. Cahn, P. Haasen, E.J. Kramer (Eds.), Structure and Properties of Nonferrous Alloys, vol. 8, 113-212.
Oğuz, Ş., Öztürk, Z., Uzun, E., Kurt, A. ve Boz, M., 2011. Gaz atomizasyonu yöntemi ile kalay tozu üretiminde gaz basıncının toz boyutu ve şekline etkisi. 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 565-568.
Yıldırım, M., and Özyürek, D., 2013. The effects of Mg amount on the microstructure and mechanical properties of Al–Si–Mg alloys, Materials & Design 51, 767-774.