Otomotiv sektörü için yenilikçi magnezyum alaşımlarının geliştirilmesi
Development of innovative magnesium alloys for the automotive industry
Yazar: ASLI ÖNÜR
Danışman: DOÇ. DR. HÜSEYİN ŞEVİK
Mersin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu yüksek lisans çalışmasında Mg-5Sn-2Al alaşımına farklı ağırlık oranlarında seryum ilavesi gerçekleştirilmiştir. Ergitme işlemi indüksiyon ergitme fırınında SF6 ve CO2 karışım gazı kullanılarak kontrollü atmosfer altında silisyum karbür (SiC) potalar içerisinde yapılmıştır. Üretimler 100 tonluk 76 kN kapatma kuvvetine sahip endüstriyel soğuk kamaralı basınçlı döküm cihazında gerçekleştirilmiştir. Üretilen alaşımlardan elde edilen numunelere sertlik, oda ve yüksek sıcaklıkta çekme ve sürünme testleri uygulanmıştır. Üretim ve deneyler sonrası her bir alaşımdan elde edilen sonuçlar X-ışınları analizleri, alan taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ve EDS analizleri ile desteklenmiştir.

Yapılan çalışma sonucunda; Mg-5Sn-2Al alaşımının mikro yapısının α-Mg ve Mg2Sn intermetalik fazlardan oluştuğu, Seryum ilavesi ile Mg-5Sn-2Al alaşımının dane boyutunun azaltılarak Ce5Sn4 intermetalik fazının oluştuğu tespit edilmiştir. Seryum ilavesi Mg-5Sn-2Al alaşımının mikro sertliğini 51 HV'den 60 HV'ye yükseltmiştir. Mg-5Sn-2Al alaşımının mekanik özellikleri oda sıcaklığında çok fazla değişmese de, yüksek sıcaklıkta iyileşme gözlenmiştir. Deneysel alaşımların sürünme test sonuçlarına göre Mg-5Sn-2Al alaşımının sürünme direnci seryum ilavesi ile geliştirilmiştir. 

Anahtar Kelimeler: Mg-5Sn-2Al alaşımı, seryum ilavesi, mikroyapı, mekanik özellikler, otomotiv sektörü, yenilikçi alaşım.

Danışman: Doç. Dr. Hüseyin ŞEVİK, Mersin Üniversitesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Anabilim Dalı, Mersin.

Abstract:
In this master's study, cerium was added to Mg-5Sn-2Al alloy in different weight ratios. The melting process was carried out in silicon carbide (SiC) crucibles under controlled atmosphere using SF6 and CO2 mixed gas in an induction melting furnace. The productions were carried out in an industrial cold chamber pressure casting machine with a 100 tons of 76 kN closing force. Hardness, room and high temperature tensile and creep tests were applied to the samples obtained from the produced alloys. The results obtained from each alloy after production and experiments were supported by X-ray analyzes, field scanning electron microscopy (FE-SEM) and EDS analysis. 

As a result of the work done; It was determined that the microstructure of the Mg-5Sn-2Al alloy consisted of α-Mg and Mg2Sn intermetallic phases, and the grain size of the Mg-5Sn-2Al alloy was reduced and the Ce5Sn4 intermetallic phase was formed with addition of cerium. The addition of cerium increased the micro hardness of the Mg-5Sn-2Al alloy from 51 HV to 60 HV. The test results observed that Ce addition has no notable effect on the tensile properties at room temperature but has a positive effect at elevated temperatures. Furthermore, creep properties of the Mg-5Sn-2Al alloy was obviously improved by adding Ce. The values of stress exponents and activation energy indicated that the dominant creep mechanisms of the alloys were identified dislocation climb controlled creep. 

Keywords: Mg-5Sn-2Al alloy, cerium addition, microstructure, mechanical properties, automotive industry, innovative alloy.

Advisor: Assoc. Prof. Dr. Hüseyin ŞEVİK, Department of Metallurgy and Materials Engineering, University of Mersin, Mersin.