Mg-3Sn-2Y-1Zn-0.6Ca alaşımının mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and corrosion properties of Mg-3Sn-2Y-1Zn-0.6Ca alloy
Yazar: İLKER ÖZKAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜVEN YARKADAŞ
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Biyobozunur polimerler = Biodegradable polymers ; Korozyon = Corrosion ; Magnezyum alaşımları = Magnesium alloys ; Mekanik özellikler = Mechanical properties

Özet:
Bu çalışmada, saf magnezyum külçe, yüksek saflıkta kalay, itriyum, çinko ve kalsiyum granülleri kullanılarak Mg-3Sn-2Y-1Zn-0.6Ca alaşımı üretilmiştir. Alaşımın ergitme işlemi elektrik dirençli fırında gerçekleştirilmiş olup koruyucu atmosfer olarak % 4 SF6 (sülfür hekzaflorid) ve %96 Argon içeren gaz karışımı kullanılmıştır. Üretilen alaşımın mikroyapısı SEM ve EDS kullanılarak incelenmiş ve faz analizi XRD ile yapılmıştır. Nanoindentasyon analizi ile alaşımın indirgenmiş elastik modül (Er) ve nanosertlik değeri (HN) belirlenmiştir. Sertlik testi  öncesi ve sonrası taramalı uç mikroskobu ile alaşımın yüzey görüntüleri alınarak yüzey analizi yapılmıştır. Alaşıma, 36.5 °C vücut sıcaklığında çekme testi uygulanmıştır. Alaşımın korozyon özelliklerinin belirlenmesi için tuz çözeltisi içinde ve 36.5 °C vücut sıcaklığında daldırma ve potansiyodinamik polarizasyon testleri yapılmıştır. Korozyon testleri sonucu, alaşımın kararlı durum korozyon potansiyeli (Ecorr) ve polarizasyon parametreleri elde edilmiştir. Yapılan testler sonucu elde edilen veriler incelendiğinde Mg-3Sn-2Y-1Zn-0.6Ca alaşımının ısıl işlem ve ekstrüzyon ile şekillendirilmeye uygun olmasından dolayı bu işlemlerle beklenen mekanik değerlere ulaşılabileceği ve bozunma hızı göz önüne alındığında biyobozunur ortopedik uygulamalardan ziyade biyobozunur kardiyovasküler stent uygulamaları için daha uygun olabileceği düşünülmektedir.

Abstract:
In this study, Mg-3Sn-2Y-1Zn-0.6Ca alloy was produced by using pure magnesium ingot, high purity tin, yttrium, zinc and calcium granules. The melting process of the alloy was carried out in an electric resistance furnace, and a gas mixture containing 4% SF6 (sulfur hexafluoride) and 96% Argon was used as a protective atmosphere. The microstructure of the produced alloy was investigated using SEM and EDS and phase analysis was performed with XRD. The reduced elastic modulus (Er) and nanohardness value (HN) of the alloy were determined by nanoindentation analysis. Before and after the hardness test, surface images of the alloy were taken with a scanning tip microscope and surface analysis was performed. The alloy was tensile tested at 36.5 °C body temperature. In order to determine the corrosion properties of the alloy, immersion and potentiodynamic polarization tests were carried out in salt solution and at body temperature of 36.5 °C. As a result of corrosion tests, the steady state corrosion potential (Ecorr) and polarization parameters of the alloy were obtained. When the data obtained as a result of the tests are examined, since the Mg-3Sn-2Y-1Zn-0.6Ca alloy is suitable to be shaped by heat treatment and extrusion, the expected mechanical values can be achieved with these processes and considering the degradation rate, it is more suitable for biodegradable cardiovascular stent applications rather than biodegradable orthopedic applications is thought to be possible.