Magnezyum lityum aluminyum alaşımlarına alaşım elementi ilavesi ve özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, metal kalıba döküm yöntemi ile Mg-8Li-2Al, Mg-8Li-2Al-1,5Sn, Mg-8Li-2Al-1,5Nd ve Mg-8Li-2Al-1,5Ca alaşımları üretilmiştir. Sn, Nd ve Ca elementlerinin ayrı ayrı eklenmesinin Mg-8Li-2Al alaşımının mikroyapısı, mekanik özellikleri ve korozyon davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Alaşımları üretmek için yüksek saflıkta metaller ve master alaşımları ergitme işlemi için gerekli kütle ve boyutlara küçültülmüştür. Ergitme ve alaşımlama işlemi, SF6+CO2 koruyucu gaz karışımları, paslanmaz çelik potalar kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Döküm işleminde ise koruyucu gaz atmosfer destekli döküm kutusu ve 120 X ɸ110mm ebatlarında çelik kalıplar kullanılmıştır. Döküm sonrası üretilen alaşımların kimyasal analiz sonuçları değerlendirilip, mikroyapı incelemeleri yapılmıştır. Mikroyapı incelemelerinin yanısıra X-ışını ve EDS analizleri de yapılmıştır. Mg-8Li-2Al alaşımı %8 Li elementi içerdiğinden dolayı alaşımın mikroyapısı çift fazlı (α-Mg ve β-Li) olduğu, ayrıca mikroyapıda AlLi intermetalik fazlarının ortaya çıktığı gözlemlenmiştir. Mikroyapı incelemeleri sonucunda Mg-8Li-2Al alaşımı ile kıyaslandığında, ilave edilen Sn, Nd ve Ca elementlerinin etkisi ile α-Mg ve β-Li faz boyutlarının küçüldüğü, mikroyapının iyi yönde geliştiği sonucuna varılmıştır. Üretilen alaşımların X-ışını ve EDS analizinden sonra, incelenen alaşımlarda AlLi, Mg2Sn, Al2Nd, Al11Nd3 ve Al2Ca'nın intermetalik bileşikleri tespit edilmiştir. Deneysel alaşımların mekanik özelliklerinin, bu intermetalik bileşikler tarafından geliştirildiği sonucuna varılmıştır. Alaşımların mekanik özelliklerini araştırmak için sertlik testi ve çekme testi yapılmıştır. Test sonuçlarına göre, alaşım elementlerinin eklenmesi baz alaşımın sertliğini arttırmıştır. Mg-8Li-2Al, Mg-8Li-2Al-1,5Sn, Mg-8Li-2Al-1,5Nd ve Mg-8Li-2Al-1,5Ca alaşımlarının Brinell sertlik değerleri sırasıyla 52, 60, 56 ve 59 HB olarak ölçülmüştür. Mg-8Li-2Al Mg-8Li-2Al-1,5Sn, Mg-8Li-2Al-1,5Nd ve Mg-8Li-2Al-1,5Ca alaşımlarının çekme mukavemetleri ve uzama değerleri sırasıyla 115MPa ve %12,8, 136 MPa ve %10,4, 129 MPa ve %10, 125 MPa ve %8 olarak ölçülmüştür. Mekanik özellikler göz önüne alındığında, Mg-8Li-2Al-1,5Sn alaşımı ile Mg-8Li-2Al alaşımına göre çekme gerilmesinde %18.3 ve basma gerilmesinde %34 artış ile en iyi sonuçlara ulaşılmıştır. Ayrıca diğer deneysel alaşımlardan daha yüksek olan Mg-8Li-2Al-1,5Sn alaşımının çekme uzama değeri %10,4 olarak ölçülmüştür. Elektrokimyasal korozyon test sonuçları, 10,49 mpy ile en düşük korozyon hızı değerine Mg-8Li-2Al-1,5Sn alaşımının sahip olduğunu göstermiştir.