Sürtünme karıştırma prosesinin al5083 alaşımının mekanik ve tribolojik özelliklerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Sürtünme karıştırma prosesi (SKP), metalik malzemelerin mikroyapısını değiştirmek ve yüzey kompozitleri üretmek amacıyla kullanılan basit bir işlem olup, proses parametrelerinin kontrolünün kolay olması nedeniyle de avantajlı bir yöntemdir. SKP ile yeniden kristalleşmiş ince taneli mikro yapı elde edilebilmektedir. Bu yöntemde düşük maliyetle birlikte yüksek mekanik özelliklerin elde edilebilmesi yöntemin yaygın bir şekilde kullanılmasını sağlayan en önemli etkendir. SKP günümüzde gemi, uçak, uzay, taşıt vb. birçok sanayi dalında kullanılmaya başlanmıştır. Proses alüminyum, magnezyum, bakır ve titanyum başta olmak üzere birçok malzemenin mekanik ve tribolojik özelliklerini iyileştirmede tercih edilir bir hale gelmiştir. Bu çalışmada Al5083 alaşımının mekanik ve tribolojik özellikleri üzerinde farklı paso sayılarında uygulanmış SKP'nin etkileri araştırılmıştır. Metalografik analizler optik mikroskop ile yapılmış ve sertlik değerleri mikro sertlik test cihazı ile belirlenmiştir. Sürtünme ve aşınma özellikleri pin-on-disk aşınma test cihazı ile belirlenmiştir. Aşınmış hacimler temassız optik profilometre ile ölçülmüş ve aşınmış yüzeyler taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Proses edilmemiş Al5083 alaşımına kıyasla, SKP uygulanmış Al5083 alaşımlarının sertlik değerleri artmış, sürtünme katsayıları önemli derecede azalmış ve aşınma direnci artmıştır. Ayrıca, artan paso sayısı da Al5083 alaşımının aşınma direnci ve sertliğini artırmıştır.

The friction stir process (FSP) is a simple process used to change the microstructure of metallic materials and to produce surface composites, and is a method advantageous because the process parameters are easy to control. Fine grained microstructure recrystallized with FSP can be obtained. The most effective way to achieve highmechanical properties at low cost in the friction mixing process is to use it widely. The fricton mixing process is nowadays in the form of ships, planes, space, vehicles and etc. it has begun to be used in many industries. It has become preferable to improce the mechanical and tribological properties of many materials such as Alüminium, Magnesium, Copper and Titanium. In this study, the effects of FSP applied at different passes number on the mechanical and tribological properties of Al 5083 alloy were investigated. Metallographic analyzes were made by optical microscope and hardness values were determined by micro hardness tester. The friction and wear properties were determined with a pin-on-disc wear tester. Worn volumes were measured with noncontact optical profilometer and the wear surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM). Compared to the untreated Al5083 alloy, the hardness values of the FSP-treated Al5083 alloys increased, the friction coefficients were significantly reduced and the wear resistance increased. In addition, the increased number of passes increased the wear resistance and hardness of the Al5083 alloy.