NORMAL KATILAŞTIRMA YÖNTEMİ İLE ÜRETİLEN Al-Mg-Ti-B ALAŞIMININ MİKROYAPI VE MEKANİK ÖZELLİKLERİ

Bu çalışmada, Al78Mg15Ti6B1 ve Al77Mg15Ti6B2 (at.%) alaşımları normal katılaştırma yöntemi ile külçeler halinde üretilmiştir. Alaşımların yapısal ve morfolojik özellikleri, X-ışını difraksiyonu (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (EDX) ile incelendi. Alaşımların mekanik özellikleri Vickers mikro sertlik(HV) cihazı ile incelenmiştir. Sonuçlar Mg, Ti ve B atomlarının; α-Al, Al3Mg2 ve Al3Ti katı çözeltisini oluşturmak üzere Al kafesi içerinde çözündüğünü göstermiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) sonuçları alaşımların mikro yapısının çubuksu fazlardan oluştuğunu göstermiştir. Al77Mg15Ti6B2 alaşımın sertlik değeri Al78Mg15Ti6B1 alaşımın sertlik değerinden daha yüksek bulunmuştur. Bu sonuç Bor ilavesinin alaşımın sertlik değerinde artışa neden olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler:

Hafif alaşımlar, Mikrosertlik, Mikroyapı, Katılaştırma, Bor

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Al-Mg-Ti-B ALLOY PRODUCED BY CONVENTIONAL SOLIDIFICATION

In this study, Al78Mg15Ti6B1 and Al77Mg15Ti6B2 (at.%) alloys were produced as ingots by conventional solidification (CS). The structural and morphological properties of the samples were studied by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDX). The mechanical properties the alloys were investigated by Vickers microhardness (HV) tester. Results indicated that, all Mg, Ti and B atoms were dissolved into the Al lattice to form α-Al, Al3Mg2 and Al3Ti solid solution. Scanning electron microscopy (SEM) results showed that the microstructure of the alloys consists of rod-like phases. The hardness of Al77Mg15Ti6B2 alloy was higher than that of Al78Mg15Ti6B1 alloy. This result shows that the addition of boron leads to an increase in the hardness value of the alloy.

Keywords:

Light Alloys, Micro-Hardness, Microstructure, Solidification, Boron,

PDF

___

An, X. G., Liu, Y., Ye, J. W., Wang, L. Z., & Wang, P. Y. (2016). Grain refining efficiency of SHS Al-Ti-B-C master alloy for pure aluminum and its effect on mechanical properties. Acta Metallurgica Sinica (English Letters), 29(8), 742–747.
Avar, B., Şimşek, T., & Göğebakan, M. (2019). Mekanik Alaşımlama ile Üretilen Nanokristal Fe60Al30Cu10 (at.%) Tozların Yapısal ve Mekanik Özellikleri. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 7(1), 184–192.
Başaranel, M., & Saklakoğlu, N. (2012). SIMA prosesiyle üretilmiş ETİAL 180 alüminyum alaşımına eser miktarlarda magnezyum ve kalay ilavesinin etkilerinin incelenmesi. DÜMF Mühendislik Dergisi, 3(2), 83–90.
Bu, L. P., Gao, Y., Li, G. L., Zhang, W. D., & De, X. H. (2013). Effect of B2O3on microstructures and mechanical properties of cast Mg-Al-Ti-B alloys. Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition), 23(8), 2260–2264.
Çağlar, B., & Kurnaz, C. (2003). Sıkıştırma Döküm Yöntemi ile Üretilen Ti-B ilaveli ZA-12 Alaşımının özelliklerinin İncelenmesi. SAÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 7(2.Sayı).
Cai, Y., Wang, C., & Zhang, J. (2013). Microstructural characteristics and aging response of Zn-containing Al-Mg-Si-Cu alloy. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, (7), 659–664.
Candan, S., & Candan, E. (2018). Comparative study on corrosion behaviors of Mg-Al-Zn alloys. Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition), 28(4), 642–650.
Gögebakan, M. (2002). Mechanical properties of AlYNi amorphous alloys. Journal of Light Metals, 2(4), 271–275.
Hekimoğlu, A. P., Turan, Y. E., İsmailoğlu, İ. İ., Akyol, M. E., & Şen, E. (2019). Effect of grain refinement with boron on the microstructure and mechanical properties of Al-30Zn alloy. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34(1), 523–534.
Huashun, Y., Kim, J. D., & Kang, S. B. (2004). The formation of AlN and TiN particles during nitrogen bearing gas injection into Al-Mg-Ti melt. Materials Science and Engineering A, 386(1–2), 318–325.
Lu, L., Lai, M. ., Toh, Y. ., & Froyen, L. (2002). Structure and properties of Mg–Al–Ti–B alloys synthesized via mechanical alloying. Materials Science and Engineering: A, 334(1–2), 163–172.
Ma, P., Zhang, D., Zhuang, L., & Zhang, J. (2015). Effect of alloying elements and processing parameters on the Portevin – Le Chatelier effect of Al – Mg alloys. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 22(2), 16–21.
Massalski, T. B., Okamoto, H., Subramanian, P. R., & Kacprzak, L. (1990). Binary alloy phase diagrams, Ed. TB Massalski and H. Okamoto (Materials Park, OH: ASM International, 1990), 1467.
Povstugar, I. V., Streletskii, A. N., Permenov, D. G., Kolbanev, I. V., & Mudretsova, S. N. (2009). Mechanochemical synthesis of activated Me-BN (Me:Al, Mg, Ti) nanocomposites. Journal of Alloys and Compounds, 483(1–2), 298–301.
Pracha, O., Trudonoshynb, O., Randelzhofer, P., Körner, C., & Durst, K. (2019). Effect of Zr, Cr and Sc on the Al- Mg-Si-Mn high-pressure die casting alloys. Materials Science & Engineering A, 759(May), 603–612.