Nadir toprak elementi ilaveli sıcak haddelenmiş AZ31 magnezyum alaşımlarının mekanik, korozyon ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical, corrosion and wear properties of hot rolled AZ31 magnesium alloys containing rare earth element
Yazar: İSMAİL HAKKI KARA
Danışman: PROF. DR. HAYRETTİN AHLATCI
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Magnezyum alaşımları = Magnesium alloys ; Metal malzemeler = Metal materials ; Metalurji = Metallurgy ; Tane boyutu = Particle size

Özet:
Bu çalışmada, alçak basınçlı kokil kalıba döküm yöntemiyle üretilmiş AZ31 ve modifiyeli AZ31-x%(ağ.ol.)La, AZ31- x%(ağ.ol.)Nd, AZ31- 0,5La- x%(ağ.ol.)Gd, AZ31-0,5Nd- x%(ağ.ol.)Gd alaşımları üretilmiştir. Döküm sonrası 400 °C'de 24 saat boyunca homojenleştirme yapılmıştır. Sonrasında, homojenleştirilmiş kütüklerden 12x36x100mm olacak şekilde slablar çıkartılmıştır. İlk et kalınlığı 12 mm olan slablar paso başına %15 ve %30 deformasyon oranında olacak şekilde her bir deformasyon oranı için üç farklı 1,5 m/dk, 4,7 m/dk ve 10 m/dk hadde hızlarında 400 °C sıcaklıkta haddelenmiştir. Hadde kabiliyeti ve mikroyapı ilişkisini belirlemek için homojenleşmiş malzemelerin optik mikroskop, SEM ve XRD incelemeleri yapılmıştır. Haddeleme işlemini başarıyla geçen ve 2 mm et kalınlığına sahip saç malzemelerin mikroyapısı optik mikroskop, SEM tarafından incelenmiştir ve XRD kullanılarak makro tekstürün gücü ölçülmüştür. Bunun yanında mekanik testlerden makro-sertlik   
testi (HB) ve oda sıcaklığında çekme testi uygulanmıştır. Buna ilaveten saç malzemelerin %3,5 NaCl ortamında potansiyodinamik ve daldırma korozyon testleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca oda sıcaklığında ileri-geri yönde kuru ortamda aşınma testleri yapılmıştır. Paso başına deformasyon miktarı ve farklı hadde hızlarının tane boyutu, ikizlenme fraksiyonu ve çökeltilerin dağılım ve boyutlarında farklılıklara yol açtığı gözlemlenmiştir. Alaşım elementlerinin ilavesinin ve mikroyapı özelliklerinin mekanik özelliklere, korozyon direncine ve aşınma davranışına etkileri irdelenmiştir.

Abstract:
In this study, AZ31 and modified AZ31-x%(wt)La, AZ31- x%( wt)Nd, AZ31- 0,5La- x%( wt)Gd, AZ31-0,5Nd- x%( wt)Gd alloys were prepared by using the low pressure die casting methode. The homogenization was applied for casting materials at 400 °C for 24 hours. The slabs of 12x36x100 mm were machined from homogenizated billets. Initial thickness of 12 mm slabs were rolled at 15% and 30% deformation rate per pass and three different rolling speeds 1,5 m/min, 4,7 m/min and 10 m/min were applied for each deformation rates. The microstructure of homogenizated samples were examined by OM, SEM and XRD for why the cracking occcurs during rolling. The successful sheets of 2 mm after rolling was investigated by OM and SEM for microstructure analysis give the avarage grain sizes and twins fraction calculations and macro texture of samples were measured by XRD. Moreover, the machanical tests such as macro hardness and room temperature tensile tests were applied.  
Furthermore, the potantiodynamic and immersion corrosion test were executed at 3,5%NaCl solution. In addition to, the reciprocating wear test was conducted to sheets at dry condition. The average grain size, fraction of twins and size and distributions of secondary phases were changed with the change of deformation rate per pass and rolling speeds. The machanical properties, corrosion resistance and wear behaviour of sheets was discussed by explaining of the alloying element effects and microstructural properties of investigated alloys.