Sıcak pres ile metal partikül takviyeli magnezyum kompozitlerin üretimi ve kaplanması

Endüstriyel uygulamalarda kullanım alanı bulan en düşük yoğunluklu metalik malzeme magnezyumdur. Özellikle havacılık, uzay ve otomotiv endüstrisinde ağırlıktan kazanç sayesinde elde edilen düşük yakıt tüketiminin çevre ve ekonomik nedenlerden dolayı sağladığı katkılar kullanım nedenlerinin başında gelmektedir. Buna rağmen magezyum esaslı malzemelerin birçok uygulama alanı için kullanımına sınır getiren en önemli unsur sahip oldukları zayıf mekanik özelliklerdir. Magnezyum esaslı malzemelerin dayanımlarını arttırmak için farklı elementler ile alaşımlandırılmaları ve kompozit malzeme şeklinde üretimleri sıklıkla tercih edilen seçeneklerdir. Bu seçeneklerden hangisi seçilirse seçilsin magnezyumun yüksek oksijen afinitesi nedeniyle üretim sürecinde koruyucu atmosferlerin kullanılması bir zorunluluktur. Bu doğrulutda en önemli yaklaşımlar nasıl bir dayanım artırımı ve bunun hangi yöntem ile gerçekleştirileceği soruları tasarım açısından kritik sorulardır. Tez kapsamında saf magnezyumun özelliklerinin geliştirilmesi amacıyla farklı çözüm süreçleri önerilmiştir. Bu çözüm süreci hem magnezyumun farklı takviyeler ile dayanımını arttırılması hem de yapılacak kaplamalar ile yüzey özelliklerinin geliştirilmesi şeklindedir. Saf magnezyumun dayanımının arttrılması amacıyla saf Ti, Ti6Al4V ve Mg50Al50 partikülleri kullanılmıştır. Yüzey özelliklerinin geliştirimesi için ise Ti6Al4V ve Ti0.2Pd alaşımı ile kaplama işlemleri yapılmıştır. Tüm üretim süreçleri toz metalurjik prosesler üzerinden dizayn edilmiştir. Magnezyumun yüksek reaktivitesi nedeniyle üretimler vakum atmosferi altında yapılarak basınç destekli bir sinterleme yöntemi tercih edilmiştir. Çalışma sonucunda hem saf magnezyumun dayanımı arttırılmış hem de yüzey özelliklerinin geliştirilmesi ile özellikle aşınma direncinde gelişmeler kaydedilmiştir. Magnesium is the lowest density metallic material that finds use in industrial applications. Especially in aviation, aerospace and automotive industries, the contribution from low fuel consumption, environmental and economical reasons, which is gained by gain from weight comes first among the reasons of usage. Nevertheless, the most important factor limiting the use of magnesium-based materials for many application areas is their poor mechanical properties. Whichever of these options to choose, it is imperative that the protective atmosphere be used during the production process due to the high oxygen affinity of the magnesium. In this thesis, different resolution processes have been proposed in order to improve properties of pure magnesium. This solution process is both to increase the strength of magnesium with different reinforcements and to improve the surface properties with the coatings to be made. In order to increase the strength of pure magnesium, pure Ti, Ti6Al4V and Mg50Al50 particles have been used. In order to improve the surface properties and plating with Ti0.2Pd and Ti6Al4V alloy it has been conducted. All production processes have been designed through powder metallurgical processes. Because of the high reactivity of magnesium, pressurized sintering has been preferred by making the production under a vacuum atmosphere. As a result of the study, both the strength of pure magnesium has been increased and the development of surface properties, especially the wear resistance, have been recorded. 154