ÇİNKO ESASLI ALAŞIMLARIN BİOBOZUNUR ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Abstract

ÖZET

Bu çalışmada, Zn-Mg-Ca esaslı alaşımlar geleneksel döküm yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Döküm sonrası iki farklı sıcaklık ve dört farklı süreden oluşan toplam sekiz farklı parameter kullanılarak homojenleştirme ısıl işlemi uygulanmıştır. Çekme testi ve sertlik testleri alaşımların mekanik özelliklerini belirlemek amacıyla gerçekleştirilmiştir. Korozyon testleri Hank’s çözeltisinde 37°C ‘de potansiyodinamik ve daldırma test yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Çekme testi numunesi çıkartılması sırasında oluşan kırıklar nedeniyle korozyon ömrü en iyi çıkan parametreler üzerinden çekme testi sınırlı sayıda yapılmıştır. Numunelerin talaşlı imalat sırasında oluşan kırılma mekanizmalarını anlamak için sertlik ve mikroyapı resimlerinden faydanılmıştır. Homojenleştirme işlemi sırasında tanelerde morfolojik değişim olmuştur. 4 ve 12 saat 250 C de işlem yapılan A1, A2 ve A3 numuneleri kıyaslandığı zaman artan Mg ve Ca oranıyla birlikte Zn+Mg2Zn11 ötektik fazın ince lamelli yapıya dönüştüğü ve bu durumun artan tane sınırlarını sağladığı görülmüştür. 250 °C’de en yüksek sertlik değeri 8 saat ısıl işlem gören A3 numunesine aittir. 300°C’de ise en yüksek sertlik değeri 179 HBW değeri ile A3 numunesinin 4 saat ısıl işlem gören numunesi olmuştur. Hank’s çözeltisinde en yüksek korozyon direncini 300°C sıcaklıkta 4 saat süre ısıl işlem uygulanan numunesi göstermiştir.

ABSTRACT

In this study, Zn-Mg-Ca-based alloys were produced using the traditional casting method. After casting, a homogenization heat treatment was applied using eight different parameters of two different temperatures and four different times. Tensile and hardness tests were carried out to determine the mechanical properties of the alloys. Corrosion tests were carried out in Hank's solution at 37°C using potentiodynamic and immersion test methods. Due to the fractures that occurred during the removal of the tensile test sample, tensile tests were carried out in limited numbers using the parameters with the best corrosion life. Hardness and microstructure images were used to understand the fracture mechanisms of the samples that occurred during machining. There was a morphological change in the grains during the homogenization process. When the A1, A2, and A3 samples processed at 250 C for 4 and 12 hours are compared, it is seen that with the increasing Mg and Ca ratio, the Zn+Mg2Zn11 eutectic phase turns into a thin lamellar structure, and this results in increased grain boundaries. The highest hardness value at 250 °C belongs to the A3 sample that was heat treated for 8 hours. At 300°C, the highest hardness value was the A3 sample, which was heat treated for 4 hours, with an HBW value of 179. The sample that was heat treated at 300°C for 4 hours showed the highest corrosion resistance in Hank's solution.