Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi
Yıl: 2022 Cilt: 37 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1373 - 1386 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.911073 İndeks Tarihi: 29-07-2022
Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi
Öz: Bu çalışmada Mg-4Sb-2Al alaşımına, ağırlıkça% 0,5, 1, 2 oranlarında Ce (seryum) elementi ilavesinin etkisi incelenmiştir. Döküm prosesi olarak yüksek basınçlı kokil kalıba döküm yöntemi kullanılmıştır. Üretilmesi planlanan ürünler direk olarak çekme ve darbe numunesi şeklinde üretilmiştir ve çekme numuneleri yarı endüstriyel pilot ölçekli numuneleri temsil etmektedir. Üretilen numunelerin mekanik özelliklerini tespit etmek için çekme deneyleri, sertlik deneyleri, metalurjik ilişkiyi tespit etmek için ise metalografik inceleme, SEM ve XRD incelemeleri yapılmıştır. İlave edilen Ce oranına bağlı olarak mekanik özellikler artmıştır. Bu sonuçlara göre Mg3Sb2, Mg12Ce, CeSb ve Mg fazlarının varlığı tespit edilmiştir. İlave edilen Ce oranının artmasına bağlı olarak yeni bir faz olan CeSb fazının şiddeti artmıştır. CeSb ve Mg3Sb3 intermetalik fazlarının tane sınırlarında biriktiği anlaşılmıştır. Tane sınırlarında çubuğumsu bir şekilde birikim gösteren bu yapılar, dislokasyon hareketini engellemek ve ince taneli bir yapı oluşturmak sureti ile çekme mukavemetini ve sertlik değerlerini artırmıştır. Çekme mukavemeti değerleri %0,5 Ce, %1 Ce, %2 Ce ilave edilen alaşımlar için sırası ile 145-148 MPa, 164-168 MPa, 163-167 MPa aralığında, uzama yüzdeleri ise sırası ile %12,%13 ve %16 olarak tespit edilmiştir. Ce ilavesi ile sertlik değeri 48 BHN’den 54 BHNe’ye artmıştır.
Anahtar Kelime: Investigation of the effect of addition of Ce (Cerium) to Mg-4Sb-2Al alloy produced by high pressure die casting method
Öz: In this study, the effect of the addition of Ce (cerium) element in the ratio of 0.5, 1, 2% by weight on Mg4Sb-2Al alloy was investigated. High pressure die casting (HPDC) was used as the casting process. The cast alloys are produced directly in the form of tensile and test specimens, tensile specimens represent semiindustrial pilot scale specimens. Tensile and hardness tests were carried out to determine the mechanical properties, and metallographic examination, SEM and XRD studies to determine the metallurgical relationship. Mechanical properties have increased depending on the added Ce weight. According to these results, the presence of Mg3Sb2, Mg12Ce, CeSb and Mg phases was determined. Depending on the increase in Ce added, the ratio of the new phase CeSb has increased. It was understood that the CeSb and Mg3Sb3 intermetallic phases were concentrated at the grain boundaries. These structures, which accumulate in a rod form at the grain boundaries, increase the tensile strength and hardness values by preventing dislocation movement and creating a fine-grained structure. Tensile strength values are in the range 145-148 MPa, 164- 168 MPa, 163-167 MPa for alloys with 0.5% Ce, 1% Ce, 2% Ce, respectively, and the elongation percentages are 12%, 13% and 16% respectively. With the addition of Ce, the hardness value increased from 48 BHN to 54 BHN.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Avedesian, M., and Baker, H., ASM International Handbook Committee, ASM Specialty Handbook., Magnesium and Magnesium Alloys, ISBN: 978-0- 87170-657-7 s. 350, 1999.
- 2. Joost W. J. and Krajewski, P.E., Towards magnesium alloys for high-volume automotive applications, Scripta Materialia, 128, 107-112, 2017.
- 3. https://www.intlmag.org/page/app_automotive_ima (International Magnesium Association). Erişim tarihi Mar. 23, 2021.
- 4. Pan F., Yang M., and Chen X., A Review on Casting Magnesium Alloys: Modification of Commercial Alloys and Development of New Alloys, Journal of Materials Science & Technology, 32, 1211-1221, Ara. 2016.
- 5. Friedrich H. E. and Mordike B. L., Magnesium Technology: Metallurgy, Design Data, Applications. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 1, 677, 2006.
- 6. ASM International Handbook Committee, USA, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special Purpose Materials, ASM Handbook, 2, 1328, 1996.
- 7. Sankaran K. K. and Mishra R. S., Magnesium Alloys, Metallurgy and Design of Alloys with Hierarchical Microstructures, Elsevier, (Chapter 7), 345-383, 2017.
- 8. Polmear I., StJohn D., Nie J.-F., and Qian M., Magnesium Alloys-Light Alloys (Fifth Edition), Boston: Butterworth-Heinemann, 287-367, 2017.
- 9. Hamdy Makhlouf A. S., Chapter 15 - Intelligent Stannate-Based Coatings of Self-Healing Functionality for Magnesium Alloys, Intelligent Coatings for Corrosion Control, 537-555, 2015.
- 10. Opportunities in Protection Materials Science and Technology for Future Army Applications, NAP.edu. doi: 10.17226/13157, National Research Council. 2011.
- 11. International Journal of Automotive Technology and Management (IJATM) Inderscience Publishers - linking academia, business and industry through research”. https://www.inderscience.com/jhome.php?jcode=ijatm &csid=4f04o3jupauj0vm4r4aelsqr24 (erişim Mar. 23, 2021).
- 12. Rajeshkumar R., Jayaraj J,, Srinivasan A., Pillai U.T.S., Investigation on the microstructure, mechanical properties and corrosion behavior of Mg-Sb and Mg-SbSi alloys, Journal of Alloys and Compounds, 691, 81- 88, 2017.
- 13. Nayyeri G., Mahmudi R., Effects of Sb Addıtıons On The Mıcrostructure And Impressıon Creep Behavıor Of A Cast Mg–5sn Alloy, Materials Science and Engineering: A, 527 (3), 669-678, 2010.
- 14. Tekumalla S., Seetharaman S., Almajid A., Gupta M., Mechanical Properties of Magnesium-Rare Earth Alloy Systems: A Review, Metals, 5 (1), 1-39, 2015.
- 15. Yang M., Zhang J., Guo T., Effects of Ca addition on ascast microstructure and mechanical properties of Mg– 3Ce–1.2Mn–1Zn (wt.%) magnesium alloy, Materials & Design, 52, 274-283, 2013.
- 16. Yang M., Qin C., Pan F., Effects of heat treatment on microstructure and mechanical properties of Mg-3Sn1Mn magnesium alloy, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 21 (10), 2168-2174, 2011.
- 17. Khan M.N., Solidification study of commercial magnesium alloy, Master Tezi, Concordia University, Montreal, http://users.encs.concordia.ca/~tmg/images/d/d1/Nazh mul's_thesis.pdf s. 105. October 2009.
- 18. Lu X., Zhao G., Zhou J., Zhang C., Yu J., Microstructure and Mechanical Properties of the As-Cast and AsHomogenized Mg-Zn-Sn-Mn-Ca Alloy Fabricated by Semicontinuous Casting, Materials (Basel), 11 (5), 703, 2018.
- 19. Vinarcık E.J., High Integrity Die Casting Processes, Wiley, ISBN 0-471-20131-6, 2002.
- 20. Basak C.B., Krishnan M., Applicability of Scheil– Gulliver solidification model in real alloy: a case study with Cu-9wt%Ni-6wt%Sn alloy, Philosophical Magazine Letters, 95 (7), 376-383, 2015.
- 21. Dini H., Andersson N.E., Jarfors A.E.W., Effect of Mg17Al12 Fraction on Mechanical Properties of Mg9%Al-1%Zn Cast Alloy, Metals, 6, 10, 2016.
- 22. Okamoto H., Mg-Sb (Magnesium-Antimony), J. Phase Equilib. Diffus., 31 (6), 574-574, 2010.
- 23. Miller A., I. The crystal structure of the intermetallic compound Mg12Ce. II. Reaction products of gammapicoline and iodine, California Institute of Technology, doi: 10.7907/B4C7-XS45, 1957, 2019.
- 24. Li B., Long W., Zhou X., The effect of Ti on the microstructure and mechanical properties of (Ti+Mg3Sb2 )/Mg composites, Advanced Composites Letters, 29, 1–8, 2020.
- 25. Hu G., Zhu C., Xu D., Dong P., Chen K., Effect of cerium on microstructure, mechanical properties and corrosion properties of Al-Zn-Mg alloy, Journal of Rare Earths, 39 (2), 208-216, 2021.
- 26. Yu H., Xin Y., Wang M., Liu Q., Hall-Petch relationship in Mg alloys: A review, Journal of Materials Science & Technology, 34 (2), 248-256, 2018.
| APA | KUMRUOGLU L, İnce K (2022). Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. , 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| Chicago | KUMRUOGLU Levent Cenk,İnce Kübra Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. (2022): 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| MLA | KUMRUOGLU Levent Cenk,İnce Kübra Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. , 2022, ss.1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| AMA | KUMRUOGLU L,İnce K Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. . 2022; 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| Vancouver | KUMRUOGLU L,İnce K Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. . 2022; 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| IEEE | KUMRUOGLU L,İnce K "Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi." , ss.1373 - 1386, 2022. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| ISNAD | KUMRUOGLU, Levent Cenk - İnce, Kübra. "Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi". (2022), 1373-1386. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.911073 |
| APA | KUMRUOGLU L, İnce K (2022). Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37(3), 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| Chicago | KUMRUOGLU Levent Cenk,İnce Kübra Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37, no.3 (2022): 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| MLA | KUMRUOGLU Levent Cenk,İnce Kübra Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.37, no.3, 2022, ss.1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| AMA | KUMRUOGLU L,İnce K Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(3): 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| Vancouver | KUMRUOGLU L,İnce K Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2022; 37(3): 1373 - 1386. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| IEEE | KUMRUOGLU L,İnce K "Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 37, ss.1373 - 1386, 2022. 10.17341/gazimmfd.911073 |
| ISNAD | KUMRUOGLU, Levent Cenk - İnce, Kübra. "Yüksek basınçlı döküm yöntemi ile üretilen Mg-4Sb-2Al alaşımına Ce (Seryum) ilavesinin etkisinin incelenmesi". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 37/3 (2022), 1373-1386. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.911073 |
