MAGNEZYUM MATRİSLİ KARBÜR TAKVİYELİ KOMPOZİTLERİN TOZ METALURJİSİ YÖNTEMİ İLE ÜRETİMİNİN TAGUCHİ METODU İLE OPTİMİZASYONU

Abstract

Magnezyum düşük yoğunluğu, yüksek özgül ısı kapasitesi ve yüksek ses absorbsiyonu sayesinde birçok sektörde kullanılabilir bir metaldir. Özellikle otomotiv ve havacılık sektöründe hafifliği dolayısıyla tercih edilir. Ancak bu koşulların sağlanabilmesi de kolay olmamış, alüminyuma göre daha maliyetli olmasından dolayı magnezyumun kabul görmesi uzun zaman almıştır. Düşen maliyetler neticesinde magnezyum da endüstride kendine yer bulmaya başlamıştır. Mg ve alaşımlarının mukavemetini arttırmak amacıyla katı çözeltiler ve intermetalik fazlar oluşturarak dayanımın arttırılması gerekir. Fakat bu fazlar yüksek sıcaklıklarda dayanım özelliklerini kaybettiklerinden Mg ve alaşımlarının yoğunluğu düşük ve sert partiküllerle takviyelendirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, magnezyum alaşım matrisli kompozit malzemelerin Taguchi metodu kullanılarak optimum üretim parametreleri belirlenmiştir. Üretim parametreleri olarak, ilave edilen tanecik türü, tanecik katkı miktarı, sinterleme süresi ve sinterleme sıcaklığı seçilmiştir. Çıktı olarak, bağıl yoğunluk (%), eğilme dayanımı ve HB10 sertliği değerlerine bakılarak optimum üretim parametreleri belirlenmiştir. Mg ve alaşımlarının döküm yöntemi ile üretimi problemli olduğu için bu çalışmada sıcak presleme yöntemi tercih edilmiştir. Bu işlem öncesi tozların homojen karışımı ve Mg ve alaşım elemanın, alaşım oluşturması için turbulada karıştırma işlemi kullanılmıştır. Mg matrisli kompozit malzemelerde takviye malzemesi olarak seramik esaslı karbür tanecikler kullanılmıştır. Karbür olarak B4C, SiC, Mo2C ve TiC karbürleri tercih edilmiştir. Üretilen malzemelerin mikroyapı ve faz bileşimi incelemesi optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışın difraktogramı (XRD), X ışını enerji dağılım spektrometresi (EDS) ile yapılmıştır. Malzemelerin sertlikleri Üniversal Sertlik Ölçme Cihazı ile ölçülmüştür. Malzemelerin bağıl yoğunlukları Archimedes prensibine göre tespit edilmiştir. Malzemelerin eğme dayanımı özellikleri üç noktalı eğme test düzeneği ile yapılmıştır. Bağıl yoğunluk (%), eğilme dayanımı ve HB10 sertliği değerlerini optimum yapan parametre seviyeleri, sinterleme sıcaklığı 500℃, sinterleme süresi 5 dakika, katkı vi maddesi B4C ve katkı oranı ise % 2.5 olarak tespit edilmiştir. Bu koşullar altında edilen değerler, bağıl yoğunluk 98.74(%), sertlik 87.16 HB10 ve eğilme dayanımı 193.65 MPa'dır. Üretilen Mg-Al alaşımlarının, NaCl ve Na2SO4 çözeltilerinde farklı pH ve konsantrasyon değerlerinde korozyon davranışı araştırılmıştır. NaCl ve Na2SO4 çözeltilerinde magnezyum alaşımlarının korozyon hızı genel olarak artan konsantrasyon ve azalan pH ile arttığı tespit edilmiştir.