Bakır katkısının çinko-alüminyum alaşımlarının sürtünme ve aşınma özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, iki adet ikili çinko-alûminyum ve düşük oranlarda (% 1-5) bakır içeren on adet üçlü çinko-alüminyum-bakır alaşımı kokil döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların sürtünme ve aşınma özellikleri blok-disk esaslı bir deney düzeneği yardımıyla incelenerek elde edilen sonuçların iç yapı ve bazı mekanik özelliklerle ilişkisi araştırıldı. İncelemeler sonucunda çinko-alüminyum alaşımlarının sertliğinin artan bakır oranıyla sürekli artarken, çekme dayanımının %2 oranına kadar artan bakır oranıyla arttığı ve bu oranın üzerinde ise artan bakır oram ile azaldığı görüldü. Alaşımların sürtünme katsayısı ve çalışma sıcaklığının ise bakır oranına göre düzenli bir değişim sergilemediği görüldü. Alaşımlarda aşınma ile meydana gelen hacim kaybının % 2 oranına kadar artan bakır oram ile azaldığı, bu oranın üzerinde ise bakır oranından fazla etkilenmediği görüldü. Diğer taraftan çözündürme ve su verme sonrası uygulanan yaşlandırma işlemi sonunda alaşımların sertlik, mukavemet ve aşırıma direncinin önemli ölçüde arttığı görüldü. Alaşımların aşınma direncinde meydana gelen artış bunların iç yapı, sertlik ve mukavemetine dayandırılarak açıklandı. Elde edilen bulgular üzerinde yapılan değerlendirme sonucunda, balar katkısı ve ısıl işlemin çinko-alüminyum alaşımlarının mekanik ve tribolojik özelliklerini büyük ölçüde iyileştirdiği görüldü. Anahtar Kelimeler: Çirdco-Alüminyum-Bakır Alaşımları, Sürtünme ve Aşınma.

An Investigation of the Effects of Copper Additions on the Friction and Wear Properties of Zinc- Aluminium Alloys In this study, two binary zinc-aluminium and ten ternary zinc-aluminium-copper alloys containing small amounts (1-5%) of copper were produced by permanent mould casting. The friction and wear properties of these alloys were examined using a block-on- disc test machine, and the results obtained were related to their microstructure and mechanical properties. It was found mat the hardness of the alloys increased continuously with increasing copper content up to maximum 5%, while their tensile strength increased with increasing copper content up to 2 % above which decreased as the copper content increased. The coefficient of friction and surface temperature of the alloys were found to be almost independent of the copper content It was also observed mat the volume loss due to wear of alloys decreased with increasing copper content up to 2%, above which it showed no considerable change. However the hardness, tensile strength and wear resistance of the alloys increased by the heat-treatment applied. The improvement obtained in the wear resistance of these alloys is explained in terms of their microstructure, hardness and tensile strength. As a result of this work it was concluded that the mechanical and tribological properties of the zinc-based alloys can be greatly improved by either addition of copper or heat- treatment. Key words: Zmc-Aluminium-Copper Alloys, Friction and Wear VI