Mikro Ark Oksidasyon İşlemi Uygulanmış Silisyum Karbür Takviyeli Az91d Magnezyum Alaşımının Korozyon Ve Aşınma Özelliklerinin İncelenmesi

Abstract

Magnezyum düşük ağırlık karakteristiği, düşük yoğunluğu, yüksek spesifik dayanımı, iyi dökülebilirliği, kaynaklanabilirlik yeteneği, iyi elektriksel iletkenlik, yüksek ısıl iletkenlik, yüksek sönümlenebilirlik özelliği ile bilinmektedir. Buna rağmen kullanım alanının sınırlı olmasının sebebi düşük korozyon direnci, düşük aşınma direnci ve sürünme direncidir. Saf magnezyum ve magnezyum alaşımlarının kompozitleri yüksek elastisite modülü, yüksek dayanım, yüksek sıcaklıklarda üstün sürünme ve aşınma direnci gibi özellikleri sebebi ile çalışmalar her geçen gün artmaktadır. Özellikle SiC takviyeli kompozitler iyi mikro sertlikleri, yüksek aşınma direnci ve düşük sürtünme katsayısı sebebi ile dikkat çekmektedir. Bu çalışmada AZ91D alaşımına %2-4-8 oranlarında SiC partikülleri eklenerek kompozit oluşturulmuş ve mikro ark oksidasyon işlemi ile yüzeyde oksit tabakası oluşturulmuştur. İşlem parametreleri olarak gerilim değerleri pozitif 400 V, negatif 80 V ve işlem süresi de 15 dakikadır. SEM görüntüleri ile kaplama yüzeyi ve kesitleri incelenmiştir, XRD ile fazlar tespit edilmiş, Eddy-Current metodu ile kaplama kalınlığı, profilometre ile pürüzlülük değerleri ölçülmüş, aşınma ve korozyon testleri uygulanmıştır. Mikro ark oksidasyon sonrası yapılan karakterizasyon işlemleri sonucunda SiC varlığı yüzeyde düşük miktarda düzensizlik yarattığı tespit edilmiştir. SiC varlığı kaplama kalınlığını etkilememiştir. EDS analizleri sonrası yüzey kompozisyonu Mg ve Si elementlerinden oluşmaktadır. Yüzeydeki kaplama yoğun olarak MgO ve Mg2SiO4 fazları gözlenmiştir. Korozyon dirençleri incelendiğinde %2 ve %4 SiC içeren kompozitlerde daha yüksek korozyon direnci görülmüştür. Yüzeydeki kaplama sebebi ile aşınma dirençleri artmış ve %8 SiC içeren kompozit en iyi aşınma direnci göstermiştir.

Magnesium is the best known for its light weight and also for high specific strength, good cast and welding ability, better electrical conductivity, high thermal conductivity, high dimensional stability and high damping capacity. However, magnesium alloy have a number of undesirable properties including poor corrosion and wear resistance, poor creep resistance and high chemical reactivity. More recently, studies observed that the distribution of silicon carbide particles (SiCp) reinforcements in a magnesium matrix influenced the tribological properties of the magnesium matrix composites during abrasive sliding. Magnesium alloys can be coated easily by the new and improvable technology in surface process area called micro arc oxidation. In this study, the cast SiCP/AZ91D magnesium matrix composites were examined. The reinforcement was 2-4-8 vol.% SiC particles. The samples were coated by Micro arc oxidation. The coating thickness was measured by Eddy Current method. Surface phase analysis was made with X-ray diffractometer. Corrosion resistances were measured by electrochemical corrosion test. Wear resistance were measured using reciprocal wear test machine. Presence of SiC particles in the coating caused discontinuities along the oxidized layer. The EDS results showed that the main elements in the oxide layer were Mg and Si. The main phases in the oxide layer were MgO and Mg2SiO4. The corrosion resistance of the composites which contained %2 and %4 SiC was higher than other samples. Although the oxidized composite which contains %8 SiC was the highest wear resistant sample at all.