AZ SERİSİ MAGNEZYUM ALAŞIMLARININ MEKANİK ÖZELLİKLERİNE Ca İLAVESİNİN ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

ÖZET

Bu çalışmada, AZ serisi magnezyum alaşımlarının yüksek sıcaklık mekanik özelliklerinde Ca ilavesinin etkisini incelemek amacıyla kokil döküm yöntemi ile 3 farklı alaşım (AZ21, AZX211 ve AZX311) üretilmiştir. Alaşımları üretmek için AZ63 alaşım hurdaları, Mg-Ca mastır alaşımı ve %99,5 saflıkta magnezyum kullanılmıştır. Alaşımların mikro yapısal karakterizasyonu, elementel ve faz analiz sonuçları XRF, XRD, optik mikroskop ve SEM-EDS kullanılarak yapılmıştır. Alaşımların oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık servis koşulları performanslarını ortaya çıkarmak için 25 °C, 150 °C ve 200 °C'de çekme ve aşınma testleri uygulanmıştır. Ayrıca alaşımların mekanik özelliklerini belirlemek için sertlik ölçümü (25 °C'de) gerçekleştirilmiştir. AZ21 alaşımının mikro yapısı sadece α-Mg içerirken, AZX211 ve AZX311 alaşımlarının mikro yapıları Ca ilavesinden dolayı α-Mg, (Mg, Al)2Ca ve Al2Ca'dan oluşmaktadır. AZX211 alaşımının akma ve çekme mukavemetlerinin tüm sıcaklıklarda daha iyi olduğu ve diğer alaşımlara göre en düşük sertliğe (51.6 HV) sahip olduğu görülmüştür. Tüm sıcaklıklarda aşınma oranları karşılaştırıldığında, AZX211 alaşımının uygulanan tüm yük değerleri için kararlı bir aşınma oranına sahip olduğu anlaşılmaktadır.

ABSTRACT

In this study, to investigate the effect of Ca addition on elevated temperature mechanical properties of AZ series magnesium alloys, 3 different alloys (AZ21, AZX211 and AZX311) were produced by the gravity die casting method. AZ63 alloy scraps, Mg-Ca master alloy and %99.5 purity magnesium were used to produce the alloys. Elemental and phase analyses, microstructural characterization were performed by using XRF, XRD, optical microscope and SEM-EDS. Tensile and wear tests were applied at 25 °C, 150 °C and 200 °C to reveal the room and elevated temperature service condition performances of alloys. Also, hardness (at 25 °C) was measured to figure out the mechanical properties of alloys. While the microstructure of AZ21 alloy contains only α-Mg, microstructures of AZX211 and AZX311 alloys composed of α-Mg, (Mg,Al)2Ca and Al2Ca due to the addition of Ca. It has been observed that the yield and tensile strengths of AZX211 alloy are better for all temperatures and it also has the lowest hardness (51.6 HV) as compared to the other alloys. When all temperatures wear rates are compared, it is understood that the AZX211 alloy has a stable wear rate for all applied load values.