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
- Tez No: 342884
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Mechanical Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Basınçlı dökümde kaliteyi etkileyen faktörlerin araştırılması
Factors affecting the quality of die casting
OSMAN BARBAROS ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HÜSEYİN SÖNMEZ
- 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
2014
Metalurji MühendisliğiGazi ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAT GÜL
- Investigation of cooling design systems in low pressure casting
Alçak basınçlı dökümde soğutma tasarım sistemlerinin araştırılması
EREN BOZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mühendislik BilimleriDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ŞALVARLI
- 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
2021
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKREM ALTUNCU
- 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
2019
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR ERTUĞRUL