Çinko-Alüminyum esaslı ZA-8 alaşımının aşınma mukavetinin geliştirilmesi

Abstract

ÖZET Son zamanlarda çinko endüstrisindeki en önemli gelişme, basınçlı dökümde geniş olarak kullanım alanı bulan Zamak ala şımlarına ilave olarak ZA alaşımları (ZA 8, ZA 12, ZA 27,) o- larak tanınan bir seri yeni çinko-alüminyum esaslı alaşımların geliştirilmesi olmuştur. Bu alaşımların son derece iyi döküle- bilirlik ve mekanik özellikleri nedeni ile endüstrideki kulla nımlarınızla artmakta ve bir çok alanda alüminyum, prinç, bronz ve dökme demir gibi alaşımların yerini almaktadır. Bu alaşımlar basınçlı döküm de dahil olmak üzere hemen hemen bi linen bütün döküm yötemleri ile üretilebilmekte ve ZA/8 alaşı mı düşük alüminyum içeriği ve ergime sıcaklığı dolayısıyla konvensiyonel sıcak kamaralı basınçlı döküm projesi ile de ba şarıyla dökül ebilmektedir. Bu özelliği ve diğer ZA alaşımları na oranla daha iyi sürünme mukavemetine sahip olması, bu ala şımı ZA alaşım ailesi içinde ticari olarak en ilgi çekeni yap maktadır. Bu nedenle bu alaşım bilimsel ve teknolojik alanda önemli derecede ilgi çekmekte ve üzerinde yoğun geliştirme ça lışmaları yapılmaktadır. Bu çalışmanın amacı ZA/8 alaşımının var olan iyi özellik lerini önmemli ölçüde değiştirmeden, az miktarda değişik ala şım elementleri (Al, Cu, Mg, Mn, Si, Ti, Cr ve V) ilave ederek bu elementlerin alaşımın aşınma özelliklerine etkisi incelen- 57mistir. Bu elementleri içeren ZA/8 esaslı alaşım serileri ko- kil döküm yöntemi ile üretilmiş ve bu alaşımların aşınma özel likleri, disk üzerinde çubuk numune (pin on disk) yöntemi ile yağsız ortamda 1 m/s kayma hızında ve 20 N yük altında ince lenmiştir. Elde edilen sonuçlardan. Al, Cu, Mn, Si'nin ZA/8 alaşımı nın aşınma direncini önemli derecede artırdığı, Mg, Ti, Cr ve V elementlerinin ise önemli etkisinin olmadığı görülmüştür, incelenen bütün elementler içinde aşınma direncini artırmada enetkili elementin Cu olduğu görülmüştür. 58

Improvement of Wear Strength of Zinc-Aluminium Based ZA-8 Alloy. SUMMARY The major advance in zinc industry in the recent years was the development of new zinc-aluminium alloys, Zn- 8% Al, Zn- 12% Al, and Zn- 27% Al, known as the ZA series of alloys, to supplement the well-established Zamak alloys used in prussure diecasting. The new ZA alloys with excellent casting and mechanical properties have been increasingly used and are being selected over traditional alloys such as aluminium, brass, bronze and cast iron in many industrial applications. These alloys can all be produced by almost all casting processes including pressure diecasting and of these ZA8 alloy, because of its lower melting point and lower aluminium content is also being routinely produced by the traditional hot- chamber diecasting process with impressive results that together with much better creep properties, makes this alloy commercially most popular in the ZA family. This alloy is, therefore, recevies a considerable scientific and tecnological attention for further development. The aim of this study was to investigate and improve the wear behaviour of this alloy by modifying its composition with small amount of alloying elements: Al, Cu, Mg, Mn, Si, Ti, Cr, 59and V without seriosuly affecting its desirable properties. For that reason in this study a series of alloys containing the small amount of these alloying element has been gravity- cast and their effect on the wear of the standard ZA/8 alloy has been investigated by a pin on disc tecnique at a constant sliding speed of 1 m/s under a load of 20 N without lubricant. The results obtained from the experiment that the alloying elements : Â1, Cu, Mn had a profound effect on wear behaviour of the standard ZA/8 alloy as such that increasing these elements considerably increased the wear resistance while the others (Mg, Si, Ti, Cr, and V) had no or little effect. Of all these elements Cu had the most beneficial effect. 60