Titanyum Nikel (Tini) ile Takviye Edilmiş Magnezyum Bazlı Kompozitlerin Geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, havacılık ve otomotiv sektöründe kullanılmaya aday, hacimce % 5-25 oranında TiNi mikro partikülleri ile takviye edilmiş, yeni Mg ve AZ91 alaşımı matrisli kompozitler sıcak presleme yöntemi ile üretilmişlerdir. Sıcak presleme süresi 1 saat olarak sabit tutulurken, presleme sıcaklığı Mg ve AZ91 matrisli kompozitler için sırasıyla 600 °C ve 420 °C olarak optimize edilmiştir. SEM ile yapılan mikroyapı analizleri sonucunda matris ve takviye fazlarının sıcak presleme esnasında birbiri ile reaksiyona girmediği, istenmeyen intermetalik bileşik, oksit ve karbürlerin bulunmadığı iyi bir arayüzeyin oluştuğu gözlenmiştir. Arşimet yöntemiyle elde edilen yoğunluk sonuçlarına göre Mg matrisli kompozitlerin gözenek içermediği, AZ91 matrisli kompozitlerde ise artan takviye oranıyla gözenek miktarının arttığı belirlenmiştir. %25?lik maksimum TiNi ilavesi ile gözenekliliğin %2.4 olduğu tespit edilmiştir. Oda sıcaklığında yapılan XRD analizleri, sıcak preslemenin başlangıç matris tozlarında yer alan fazları değiştirmediğini (Mg?da ?-Mg; AZ91?de ?+?) fakat takviye tozlarında başlangıçtaki östenitik B2 fazına ilaveten martensitik B19? ve R fazları ile Ti3Ni4 çökeltilerinin de yer aldığını ortaya koymuştur. DSC analizleri ile de doğrulanan bu durumun nedeni, sıcak presleme sıcaklıkları ile takviye TiNi partiküllerinin yaşlandırma sıcaklığının çakışmasıdır. Kompozitlerin sertliği beklendiği üzere artan takviye oranı ile artmıştır. Oda sıcaklığında yapılan basma testleri süneklikten fazla ödün vermeden akma ve basma mukavemeti değerlerinde sırasıyla %43 ve %60?a varan artışların olduğunu göstermiştir. Mg ve AZ91 matrisli kompozitler yüksek sıcaklıklarda sıradışı meknik özellikler sergilemişlerdir. Yüksek sıcaklık (100 °C, 150 °C ve 200 °C) basma testleri sonucunda kompozitlerin akma dayanımlarının 100 °C?ye kadar takviye fazında görülen gerilim sonucu gerçekleşen martensitik dönüşümler nedeniyle arttığı gözlenmiştir. Kompozitlerin korozyon dirençlerinin referans Mg ve AZ91 alaşımına göre daha düşük olduğu fakat artan takviye oranı ile iyileştiği görülmüştür.