Gerilme Gevşemesinin Magnezyum Alaşımının Şekillendirilebilirliğine ve Mikroyapısına Etkisi

TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2024

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Başlama Tarihi: Nisan 2023
Bitiş Tarihi: Eylül 2024

Proje Özeti

Magnezyum alaşımları hafiflik, yüksek ısıl iletkenlik, yüksek elektromanyetik etki, yüksek sönümleme, boyutsal kararlılık ve yüksek özgül mukavemete sahip olması nedeniyle başta uzay ve havacılık sektörü olmak üzere birçok alanda kullanılmaktadır. Bu avantajlara rağmen magnezyum alaşımlarının oda sıcaklığında şekillendirilebilirlikleri düşüktür. Buna üretilen çözümler sıcak şekillendirme veya kısa adımlı soğuk işlemler arasında yapılan tavlama işlemleridir. Ancak, sıcak şekillendirmenin düşük toleranslar, malzeme yüzeyinin oksidasyonu, yüksek şekillendirme maliyetleri ve zaman gibi önemli dezavantajları nedeniyle magnezyumun şekillendirilmesi için alternatif şekillendirme işlemleri önem kazanmaktadır. Alternatif olarak deneysel bulgular, yüklerin monoton olarak uygulanması yerine kuvvetin belli sürelerde bekletilerek uygulandığında, çeşitli malzemelerde oda sıcaklığında şekillendirilebilirliğin artırılabileceğini göstermiştir.

Bu projede literatürden farklı olarak, uluslararası düzeyde şu ana kadar araştırılmayan farklı gerilme üç eksenliliği değerlerine sahip AZ31 magnezyum alaşımının çekme testinde kuvvetin yükle-bekle-tekrar yükle şeklinde uygulanmasıyla meydana gelen gerilme gevşemesinin şekillendirilebilirliğe etkisi araştırılacak ve şekillendirilebilirlikteki artışın mikroyapısal nedenleri incelenerek dislokasyon davranışı ile ilişkisi ortaya koyulacaktır. Bu kapsamda standart çetiksiz ve çentikli çekme numunelerinin 0.1 s^-1deformasyon hızında monoton ve yükle-bekle-tekrar yükle şeklinde çekme testleri yapılacaktır. Burada 20, 40, ve 60 s bekleme sürelerinin ve gerilme üç eksenliliği değerlerinin şekillendirilebilirliğe etkisi belirlenecektir. Şekillendirilebilirlikteki olası artışın nedenleri mikrosertlik, XRD ve SEM analizleri yapılarak incelenecektir. Mikroyapı, mikrosertlik, kırılma yüzeyleri ile dislokasyon yoğunlukları arasında ilişki kurulacaktır. Proje aşamaları şöyle özetlenebilir:

1- Çekme numunelerinin hazırlanması

2- Çekme testlerinin yapılması

3- Mikroyapısal karakterizasyon

Proje, malzeme ve makine mühendisliği alanlarını kapsayan disiplinler arası bir çalışma olup özellikle havacılık, savunma ve otomotiv sanayinde AZ31 gibi sınırlı şekillendirilebilirliğe sahip malzemelerin şekillendirilmesinde tercih edilen bir yöntem olma potansiyeli bulunmaktadır.