Deformasyon kapasitesi yüksek magnezyum esaslı çoklu alaşım sistemleri geliştirme

Abstract

1.74 g/cm3 yoğunluğa sahip magnezyumun olan ilgi özellikle enerji tasarrufunun önemli olduğu taşımacılık sektöründe taşıt ağırlığının azaltılması amacıyla gün geçtikçe artmaktadır. SPH kristal yapısı ve sınırlı sayıda kayma sistemine sahip magnezyumun deformasyon kapasitesini arttırmak ve diğer mekanik özelliklerini geliştirmek için çeşitli elementler ilave edilmektedir. Çözünen alaşım elementleri, magnezyumun farklı düzlemlerindeki istif hatası enerjisini (SFE) değiştirir ve değişen istif hatası enerjisiyle magnezyumun normalde aktif olmayan düzlemleri harekete geçer. Bu sayede magnezyumun deformasyon kapasitesinin artması, oluşan partiküller sayesinde mukavemet artışı gerçekleşmesi ve bu partiküller sayesinde magnezyum ve çoğu alaşımında giderilemeyen deformasyon yönlenmesinin (tekstür) giderilmesi amaçlanmaktadır. Yapılan çalışmada, magnezyumun deformasyon kapasitesindeki artışın incelenmesi amacıyla literatürde yer alan bilgilere dayanarak Zn, Ce, Y, Sn elementlerinin kullanıldığı alaşım sitemleri oluşturulmuştur. Argonca zengin atmosfer ortamında üretilen alaşımların metalografik incelemesi ve mekanik testleri ardından, deformasyon kapasitesinin en yüksek olduğu alaşım sistemleri Mg-2Zn-2Y ve Mg 2Zn 2Ce olarak belirlenmiştir. Bu iki alaşıma yapılan yüksek sıcaklık serbest şişme (gas-forming) testlerinden elde edilen sonuçlara göre yüksek sıcaklıklarda deformasyon kapasitesi en yüksek alaşım sistemi Mg-2Zn-2Ce dir. Bu alaşımlara ilaveten, daha küçük ergitmelerden elde edilen numunelerle incelenen ve mekanik özellikleri açısından dikkate değer bulunan Mg-2Sn-2Y, Mg-2Y-2Zn-1Sn bileşimleri mevcuttur.