Geri Dön

Basınçlı dökümde AM50 magnezyum alaşımına Ce ilavesinin mikroyapısal ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of microstructural and mechanical properties of AM50 magnesium alloy with addition Ce on die casting

  1. Tez No: 342884
  2. Yazar: FARUK MERT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 174

Özet

Endüstride kullanılan mühendislik malzemeleri içerisinde hafifliği ve taşıt ağırlığını azaltarak zararlı gaz salınımlarını düşürücü etkileri dolayısıyla magnezyum ve alaşımlarına olan ilgi otomotiv ve havacılık sektörlerinde hızla artmıştır. Bu çalışmada, Mg-Al-Mn alaşımlarından olan ve yaygın kullanılan AM50 alaşımına, farklı oranlarda (ağırlıkça %0,5 ve %1 oranında) seryum (Ce) ilave edilmiştir. Elde edilen alaşımlar 680 °C?de farklı piston hızlarında (3 m/s, 4 m/s, ve 5 m/s) basınçlı döküm yöntemiyle şekillendirilmiştir. AM50 alaşımına Ce ilavesi ve farklı piston hızlarının mikroyapı, mekanik özellikler ve korozyon davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Optik mikroskop (OM), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışınları difraksiyonu (XRD) ile mikroyapı karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Sertlik, çekme ve basma testleri yapılarak mekanik özellikler tespit edilmiştir. Korozyon davranışı; hidrojen oluşumu, ağırlık kaybı ve elektrokimyasal test sonuçlarıyla değerlendirilmiştir. Ayrıca bilgisayar destekli basınçlı döküm analizleri yapılmış, teorik hesaplamalar ile de kıyaslanmıştır. Basınçlı döküm yöntemiyle AM50 alaşımının şekillendirilmesinde, 5 m/s piston hızının daha iyi mekanik özellikler sağladığı tespit edilmiştir. Artan piston hızı mekanik özelliklerin iyileşmesini sağlamıştır. Ayrıca AM50 alaşımında Ce ilavesiyle tane boyutunun küçüldüğü ve Al11Ce3 fazının oluştuğu tespit edilmiştir. Tane boyutunun küçülmesi ile birlikte oluşan yeni faz AM50 alaşımının yüksek sıcaklık dayanımını artırmıştır. Al11Ce3 fazı, yapı içerisindeki Mg17Al12 fazının miktarını azaltmış, böylelikle korozyon hızının düştüğü tespit edilmiştir. Ağırlıkça %1 Ce ilaveli AM50 alaşımının 5 m/s piston hızı ile basınçlı dökümü yapıldığında, AM50 alaşımına göre daha iyi mekanik özellikler ve korozyon direnci sağladığı sonucuna varılmıştır. Bilgisayar destekli basınçlı döküm analizinden ve teorik hesaplamalardan elde edilen bulgular ile deneysel bulgular iyi derecede uyumluluk göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Inside of engineering materials used in industry, interest for magnesium alloys has been increasing in automotive and aviation sectors due to lightness and less harmful gas emissions effects by reduced car weight. In this study, AM50 magnesium alloy, which is from Mg-Al-Mn family and widely used in industry, has been used and in different amounts (wt. 0.5 % and wt.1 %) cerium (Ce) was added to this alloy. Obtained alloys was cast under 680 °C temperature and different shot sleeve speed (3 m/s, 4 m/s, ve 5 m/s) conditions in high pressure die casting machine. The effects of Ce addition and different shot sleeve speeds on microstructure, mechanical properties and corrosion behaviour have been investigated. Microstructural characterisation was carried out by optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) and XRD. Mechanical properties have been determined by hardness, tension and compression tests. Corrosion behaviour has been evaluated by test results of hydrogen evolotion, weight loss and electrochemical polarisation. Moreover, computer aided die casting simulation&analysis has been done and compared with theoretical calculations. 5 m/s shot sleeve speed is induced the highest mechanical properties in high pressure die casting of AM50 magnesium alloy. By increasing shot sleeve speed, mechanical properties were enhanced. In addition, grain size was decreased and new Al11Ce3 phase formed due to addition of Ce to AM50 magnesium alloy. New phase and reducing in grain size led to high temperature strenght of AM50 magnesium alloy. Al11Ce3 phase decreased Mg17Al12 phase amounts in microstructure, thus corrosion rate was reduced. When wt.1% Ce added to AM50 magnesium alloy and cast under 5 m/s shot sleeve speed, higher mechanical properties and improved corrosion resistance was achieved in high pressure die casting. Computer aided die casting simulation&analysis and theoretical calculation results and experimental findings have been in good agreement.

Benzer Tezler

  1. Basınçlı dökümde kaliteyi etkileyen faktörlerin araştırılması

    Factors affecting the quality of die casting

    OSMAN BARBAROS ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. HÜSEYİN SÖNMEZ

  2. Basınçlı dökümde kalıp hasarına etki eden parametrelerin araştırılması

    Invesigation of parameters affecting die damage in high pressure die casting

    İBRAHİM FIRAT BALKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Metalurji MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAT GÜL

  3. Investigation of cooling design systems in low pressure casting

    Alçak basınçlı dökümde soğutma tasarım sistemlerinin araştırılması

    EREN BOZKURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Mühendislik BilimleriDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSEYİN ŞALVARLI

  4. Yüksek basınçlı dökümde kullanılan kalıp ayırıcı yağın kalıp sıcaklığına ve parça kalitesine etkisi

    The effect of mold release oil used in high pressure casting on die temperature and parts quality

    NACİ EKMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EKREM ALTUNCU

  5. Investigation of the cooling system efficiency in aluminum low pressure die casting

    Aluminyum alçak basınçlı dökümde kullanılan soğutma sisteminin veriminin araştırılması

    HAKAN YAVUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ONUR ERTUĞRUL