Seramik kalıba dökülerek üretilen Sn-Zn alaşımlarının mikro yapı ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Sn-Zn kurşunsuz lehim alaşımlarına farklı oranlarda ilave edilen Cu ve Al'nin, mikro yapıya ve mekanik özelliklere etkisi incelenmiştir. Sn-Zn, Sn-Zn-Cu ve Sn-Zn-Al alaşımları hassas döküm yöntemi ile 9 farklı kimyasal bileşimde üretilmiştir. Üretilen alaşımların mekanik özellikleri (çekme, aşınma ve sertlik) araştırılmıştır. Alaşımların mikro yapıları optik mikroskop ve tarama elektron mikroskobu (SEM+EDS) ve X-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize edilmiştir. Çekme testleri 1 m/dk hızla yapılmıştır. Aşınma testlerinde pin-on-disk tipi aşınma ünitesi kullanılmıştır. Tüm numuneler 10 N yük, 1m/s-1 ve toplamda beş farklı (400, 800, 1200, 1600 ve 2000 m) kayma mesafesinde test edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, ötektik Sn-9Zn alaşımlarının mekanik özelliklerinin ötektik üstü ve ötektik altı alaşımların sertlik, çekme dayanımı ve aşınma dayanımlarının daha yüksek olduğu gözlenmiştir. Ayrıca Sn-9Zn ötektik alaşımına Cu ilavesinin sertlik, çekme dayanımı ve aşınma özelliklerini olumsuz etkilediği, Al ilavesinin ise sertlik, çekme dayanımı ve aşınma dayanımını arttırdığı belirlenmiştir.

In this study, different amount of compositions of Sn-Zn lead free solder and the effects of Cu and Al on eutectic Sn-Zn alloys were investigated. Sn-Zn, Sn-Zn-Cu and Sn-Zn-Al alloys were manufactured with investment casting method in 9 different composition method. Tensile test, wear test, hardness test were carried out of produced alloys and they were characterized by optical microscope, scanning electron microscope (SEM+EDS), X-Ray difrraction (XRD). Tensile tests were carried out 1 mm/minute crosshead velocity. Wear test were performed on pin on type disc with 1 m/s-1 sliding speed under 10 N load at five different sliding distance (400 - 2000 m). As results of the study, it was observed that mechanical properties of eutectic Sn-9Zn alloys are better than hypoeutectic and hypereutectic alloys hardness, tesnsile strenght and wear properties. Also it was observed that while addition of Cu affects negatively on hardness, tesnsile strenght and wear properties in Sn-9Zn eutectic alloy, additon of Al develops the hardness, tensile strenght, and wear properties.