Farklı kristal yapıya sahip Mg-Li alaşımlarının korozyon davranışlarının incelenmesi
Investigation of corrosion behaviors of Mg-Li alloys with different crystal structures
- Tez No: 780967
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER İNCESU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Mg-Li alaşımları, korozyon, HMK, SPH
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Bu tez çalışmasında, sabit oranlarda Zn ve Ca elementleri içeren Mg matrisli alaşım sistemlerinde bulunan farklı Li oranlarının etkileri doğrultusunda hem SPH kafes yapısı, hem çift fazlı SPH+HMK kafes yapıları, hem de sadece HMK kafes yapısına sahip 3 farklı Mg-Li-Zn-Ca alaşım sistemi incelenmiştir. ASTM standartlarına göre LZX110, LZX420 ve LZX920 şeklinde isimlendirlen bu alaşımlar; LZX110 alaşımı sadece α-Mg(Li) faz içeriğine sahipken LZX920 alaşımı sadece β-Li(Mg) faz içeriğine sahiptir. LZX420 alaşımı ise içeriğinde hem α-Mg(Li) fazını hem de β-Li(Mg) fazını bulunduran çift fazlı bir yapıya sahip olduğu XRD ve SEM-EDS analiz sonuçlarından anlaşılmıştır. Zn ve Ca'un alaşımların yapıları içerisinde ayrı bir faz yapısı oluşturmayıp matris fazlar içerisinde çözünerek katı eriyip sertleşmesi meydana getirdiği anlaşılmıştır. Oluşan bu farklı faz yapılarının, alaşımların korozyon özelliklerine etkilerinin araştırılması için tafel ekstrapolasyon, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve daldırma korozyon testleri uygulanmıştır. Böylelikle hem farklı kristal yapıların korozyon davranışlarına etkisi hem de Zn ve Ca elementlerinin Mg-Li alaşımlarına birlikte ilavesinin korozyon davranışlarına etkisi kapsamlı bir şekilde ortaya konulmuştur. Tafel ekstrapolasyon testi sonucu elde edilen korozyon hızları kıyaslandığında LZX920 (78,44 mm/yıl) < LZX420 (81,30 mm/yıl) < LZX110 (85,57 mm/yıl) olarak tespit edilmiştir. Kristal yapının SPH'den HMK'ya doğru dönüşümüyle birlikte korozyon hızlarında azalan bir eğilim gözlemlenmiştir. Elektro kimyasal empedans spektroskopisi ile elde edilen Rs değerleri karşılaştırıldığında LZX920 (215,9 Ωcm2) < LZX420 (181,3 Ωcm2) < LZX110 (134,4 Ωcm2) şeklinde bir sıralamayla bulunmuştur. Bu sıralama tafel ekstrapolasyon ile elde edilen sıralamayla tutarlılık göstermektedir. Daldırma korozyon testinde elde edilen ortalama korozyon hızları kıyaslandığında ise LZX420 (1,74 mm/yıl) > LZX920 (1,63 mm/yıl) > LZX110 (0,53 mm/yıl) sıralama tespit edilmiştir. Daldırma korozyon testinden elde edilen sonuçların, tafel ekstrapolarasyon ve elektro kimyasal empedans spektroskopisi ile elde edilen sonuçlardan tamamen farklı bir sıralamada ve büyüklüğündeki hızlarının ortaya çıkmasının sebebi, elektrokimyasal korozyon testinden elde edilen sonuçların, korozyonun başlangıç aşamasındaki agresif periyodu ve kısa sürede ölçülmesidir. Korozyon kalıntıları nedeniyle yüzeyde pasivasyon olmadığı için kısa sürede ve temiz yüzeyde yapılan elektrokimyasal korozyon testlerinin sonuçlarından elde edilen korozyon hızları çok daha yüksektir.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, both SPH lattice structure, dual-phase SPH+HMK lattice structures and 3 different Mg-Li-Zn-structures with only HMK lattice structure, as a result of the effects of different Li ratios in Mg matrix alloy residues containing fixed ratios of Zn and Ca elements, were investigated. Ca alloy system shielding. These alloys, named as LZX110, LZX420 and LZX920 according to ASTM standards; LZX110 alloy has only α-Mg(Li) phase content while LZX920 alloy has only β-Li(Mg) phase content. XRD and SEM-EDS analysis results show that LZX420 alloy has a biphasic structure containing both α-Mg(Li) phase and β-Li(Mg) phase. It has been understood that the alloys of Zn and Ca do not form a separate phase structure in their structures, but solid melt and hardening occurs by dissolving in the matrix phases. Tafel extrapolation, electrochemical impedance spectroscopy and expenditure operations were applied to prolong the corrosion properties of these different phase structures and alloys. Impedance spectroscopy and immersion corrosion tests were applied. Thus, both the effect of different crystal structures on the corrosion behavior and the effect of the addition of Zn and Ca elements on the corrosion behavior of Mg-Li alloys have been comprehensively revealed. When the corrosion rates obtained as a result of the Tafel extrapolation test were compared, it was determined that LZX920 (78.44 mm/year) < LZX420 (81.30 mm/year) < LZX110 (85.57 mm/year). A decreasing trend in corrosion rates was observed with the transformation of the crystal structure from SPH to HMK. When the Rs values obtained by electrochemical impedance spectroscopy were compared, it was found that LZX920 (215.9 Ωcm2) < LZX420 (181.3 Ωcm2) < LZX110 (134.4 Ωcm2). This ranking is consistent with the ranking obtained by tafel extrapolation. When the average corrosion rates obtained in the immersion corrosion test were compared, the order of LZX420 (1.74 mm/year) > LZX920 (1.63 mm/year) > LZX110 (0.53 mm/year) was determined. The reason why the results obtained from the immersion corrosion test appear in a completely different order and magnitude than the results obtained with Tafel extrapolarization and electrochemical impedance spectroscopy, is that the results obtained from the electrochemical corrosion test are measured in the aggressive period at the initial stage of corrosion and in a short time. Since there is no passivation on the surface due to corrosion residues, the corrosion rates obtained from the results of electrochemical corrosion tests performed in a short time and on a clean surface are much higher. Key Word: Mg-Li alloys, corrosion, BCC, HCP
Benzer Tezler
- The growth of magnesium substituted hydroxyapatite on (Ti,Mg)N thin films and investigation of their potential as hard tissue implant material
Ti,Mg)N ince film yüzeyinde magnezyum katkılı hidroksiapatit büyütülmesi ve sert doku implant malzemesi olarak potansiyellerinin belirlenmesi
SAKİP ÖNDER
Doktora
İngilizce
2013
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
DOÇ. DR. KÜRŞAT KAZMANLI
- Temel prensı̇pler yöntemı̇ kullanarak ı̇kı̇ boyutlu yüzeyler üzerı̇nde nanokümelerı̇n büyütülmesı̇
Growth of nanocluster on two dimensional surface by using first principles methods
YELDA KADIOĞLU
Doktora
Türkçe
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OLCAY ÜZENGİ AKTÜRK
- Diyarbakır ilinde tuğla-kiremit yapımında kullanılan toprakların fiziksel, kimyasal ve minerolojik özellikleri
Physical chemical and mineralogical characteristics of soils used in the construction of brick-cheremide in Diyarbakır
DOĞAN ATEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
ZiraatHarran ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ SEYREK
- Farklı oranlarda katkılanan tungsten-germanyum ince film kaplamasının AZ61 magnezyum alaşımının mekanik, tribolojik ve antibakteriyel özellikleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the mechanical and antibacterial properties of AZ61 magnesium alloys by coating different proportion tungsten (W) and germanium (Ge) metals
YASİN KURUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiGiresun ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK ATASOY
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ŞÜKRÜ KURT
- Kaolenin geopolimerizasyonu ve adsorpsiyon davranışının karakterizasyonu
Geopolymerization of kaolin and characterization of its adsorption behaviour
ALİ SABRİ BERKEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ÇAPOĞLU