Processing and Characterization of Magnesium Matrix Composites Reinforced by Nickel Particles

Abstract

Metal matrisli kompozit malzemeler otomotiv endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük ağırlığın son derece önemli olduğu bu alanda magnezyum esaslıların tüketim hacimleri her geçen gün artmaktadır. Fakat oda sıcaklığında gözlenen düşük süneklilikleri ve yetersiz dayanımları hem otomotiv sektöründe hem de endüstride demir, çelik ve alüminyuma göre kullanımlarını önemli oranda kısıtlamaktadır. Mevcut çalışmada, hacimce %0-%10 oranlarında, mükemmel süneklilik, iyi tokluk ve yüksek elastik modül gibi üstün özelliklere sahip nikel mikro partiküller ile takviye edilmiş magnezyum matrisli kompozit malzemeler toz metalürjisi yöntemlerinden tek eksenli sıcak presleme tekniği ile imal edilmiştir. Üretim parametrelerinin optimizasyonu sonucu tüm numunelerde yaklaşık olarak tam yoğunluğa ulaşılmış ve gözenek içermedikleri tespit edilmiştir. Mikroyapısal incelemelerde α (Mg) ve Ni fazlarına ilaveten Mg2Ni fazı da gözlenmiştir. Bu bileşik, ayrıca, XRD analizlerinde de belirlenmiştir. Güçlendirici ilavesi ile matris malzemesinin oda sıcaklığı akma ve basma dayanımlarında sırasıyla %37 ve %35 oranlarında iyileşmeler elde edilmiş ve tüm test sıcaklıklarında saf magnezyuma göre daha yüksek değerlere sahip olduğu görülmüştür. Kompozit malzemeler gerek mekanik özellikleri gerekse de düşük yoğunlukları ile otomotiv ve endüstride kullanılan geleneksel malzemelere önemli bir alternatif teşkil ettiği saptanmıştır.