Düşük maliyetli magnezyum matrisli katı atık takviyeli kompozitlerin üretilmesi ve karakterizasyonu
THE PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF LOW-COST MgMATRIX COMPOSITES REINFORCED WITH SOLID WASTE
Yazar: SÜLEYMAN DEMİRDAL
Danışman: DOÇ. DR. FATİH AYDIN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Son yıllarda sera gazı emisyonlarının azaltılması ve taşıma sektöründe kullanılan
araçların yakıt maliyetlerinin düşürülmesi tüm dünyada en önemli konulardan birisi
haline gelmiştir. Araştırmacılar bu sorunu çözmek için çevre dostu düşük yoğunluklu
malzemelerin havacılık ve otomotiv sektörlerinde kullanımına odaklanmıştır. Bu
malzemelerin en önemlilerinden birisi olan Magnezyum (Mg) ve alaşımları, yüksek
mukavemet/yoğunluk oranıyla yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Fakat Mg
alaşımlarının oda ve yüksek sıcaklıklarda düşük mekanik özelliklere ve düşük
aşınma dayanımına sahip olması Mg alaşımlarının yaygın olarak kullanımını
etkileyen en önemli dezavantajları arasındadır.
Bu sorunun çözülmesi için farklı partikül takviyeleri kullanılarak Mg matrisli
kompozitler üretilmiştir. Kullanılan partiküllerin pahalı olması üretilen Mg matrisli
kompozitlerin maliyetini arttırdığı için son yıllarda araştırmacılar katı atık takviyeli Mg matrisli kompozitlerin üretimiyle ilgili çalışmalar yapmaya başlamıştır. Bu
bağlamda Mg matrisli kompozitler yumurta kabuğu ve cam takviyesi kullanılarak,
toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiştir. Üretilen kompozitlerin mikroyapı
karakterizasyonları taramalı elektron mikroskobu, X-ışınları diffraktometresi ile
gerçekleştirilmiştir. Numunelerin, mekanik ve aşınma özellikleri, sertlik ölçümleri ve
ileri geri aşınma testleriyle gerçekleştirilmiştir. Korozyon deneyleri, elektrokimyasal
(potansiyodinamik) test ile gerçekleştirilmiştir. Yapılan aşınma ve korozyon testleri
sonrasında yüzeyler SEM ile incelenip, aşınma ve korozyon mekanizmaları
açıklanmıştır. Bu çalışmada katı atık takviyelerin Mg matrisli kompozitlerin
üretimindeki kullanım potansiyeli incelenmiştir. Ayrıca en iyi aşınma ve korozyon
özelliklerini veren optimum takviye oranı belirlenmiştir.

Abstract:
In recent years, reducing greenhouse gas emissions and reducing the fuel costs of
vehicles used in the transport sector have become one of the most important issues
around the world. To solve this problem, researchers focused on the use of
environmentally friendly low-density materials in the aerospace and automotive
industries. Magnesium (Mg) and its alloys one of the most important of these
materials, have become widely used with a high strength/density ratio. However, the
low mechanical properties and low wear resistance of Mg alloys at room and
elevated temperatures are among the most important disadvantages affecting the
widespread use of Mg alloys.
To solve this problem Mg matrix composites were produced using different particle
reinforcements. In recent years, researchers have started to work on the production of solid waste reinforced Mg matrix composites as the expensive particles used increase
the cost of Mg matrix composites produced.
In this context, Mg matrix composites were produced by powder metallurgy method
using eggshell and glass reinforcement. Microstructure characterization of the
produced composites was carried out by scanning electron microscopy, X-ray
diffractometer. Mechanical and wear properties of the samples were carried out by
hardness measurements and reciprocating wear tests. Corrosion experiments were
carried out by electrochemical (potentiodynamic) test. After the wear and corrosion
tests, the surfaces were examined with SEM and the wear and corrosion mechanisms
were explained. At the end of this project, the potential for use of solid waste
reinforcements in the production of Mg matrix composites was examined. In
addition, the optimal reinforcement content was determined, giving the best wear and
corrosion properties.