Yaşlandırılmış Cu-Be alaşımlarının elektrik akımı altında aşınma davranışlarının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, C17200 ve C17500 standartlarında temin edilen iki farklı Cu-Be döküm alaşımı numunelerine öncelikle farklı sıcaklıklarda yaşlandırma ısıl işlemi uygulanarak, maksimum sertlik değerlerini veren ısıl işlem şartları ve aşınma özellikleri incelenmiştir.Yaşlandırma işlemlerinde, C17200 800 ºC'de 2 saat çözeltiye alınmış 300 ? 315 ? 330 ? 345 ? 360 ºC'de 3 saat süreyle yaşlandırılmıştır. Yaşlandırma işlemlerinde, C17500 alaşımı ise 900 ºC'de 2 saat çözeltiye alınmıştır ve 410 ? 440 ? 470 ? 500 ? 530 ºC'de 3 saat süreyle yaşlandırılmıştır. Yaşlandırma ısıl işleminden sonra aşınma testleri yapılmıştır. Aşınma testleri, 0,98 m/s kayma hızında, 2000 m yol ve 20 N yük altında, 0A, 10A, 20A ve 30A elektrik akımları altında çalışan bir pin on disk aşınma cihazında atmosferik ortamda gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sürtünme kuvveti verileri değerlendirilerek sürtünme katsayısı değerleri hesaplanmıştır. Maksimum aşınma meydana gelen malzemelerin aşınma yüzeyleri SEM ile aşınma mekanizmalarının belirlenmesi amacıyla incelenmiştir.Maksimum sertlik C17200 Cu-Be alaşımı için 800 ºC 2 saat çözeltiye alınmış ve 330ºC de 3 saat yaşlandırma işlemi uygulanmış alaşımda elde edilmiştir. C17500 Cu-Be alaşımı ise 900 ºC 2 saat çözeltiye alma ve 500 ºC de 3 saat işlemi uygulandıktan sonra bulunmuştur. Daha yüksek yaşlandırma sıcaklıklarında aşırı yaşlanma meydana gelmiş ve sertlik değerleri düşmüştür. Ayrıca yaşlandırılmış C17200 Cu-Be alaşımının sertliği C17500 alaşımına göre oldukça yüksek bulunmuştur. Elektriksel aşınma deneylerinde, hem aşınma kaybı hem de sürtünme katsayısı değerleri elektrik akımı arttıkça ilk olarak yükselme göstermiş ancak daha sonra düşmüştür.

This study is aimed at determining the heat treatment conditions and wear attrition characteristics which give the maximum hardness toughness values by placing two different Cu-Be casted alloy samples, obtained in C17200 and C17500 standards, in a aging in different temperatures.C17200 is solution heat treated turned into solution at 800C for two hours. After that, it is aged for three hours at 300 ? 315 ? 330 ? 345 ? 360 ºC. C17500 is turned into solution at 900 ºC and then aged for three hours at 410 ? 440 ? 70 ? 500 ? 530 ºC respectively. After the aging heat treatment, wear tests were conducted. The wear tests were conducted in an atmospheric environment on a pin on disk wear test apparatus operating at a sliding rate of 0,98 m/s, under 20N weight and 0A, 10A, 20A, 30A electric currents in a 2000 m sliding distance. The resulting data of friction force is evaluated to calculate friction coefficient values. Warn surfaces which have the maximum wear rate are analyzed with SEM in order to determine wear mechanisms.The maximum hardness was obtained in C17200 Cu-Be alloy is solution heat treated for two hours at 800 ºC and aged for three hours under 330 ºC temperature. However, the maximum hardness was obtained C17500. Cu-Be alloy is solution heat treated for two hours under 900 ºC and then aged for three hours at 500 ºC temperature. Under higher aging temperatures, over-aging occurred and toughness values are decreased. Also, the hardness of aged C17200 alloy is found to be considerably high compared to the C17500 alloy. In electrical wear test experiments, with increasing electrical currents, both wear loss and friction coefficient values are found to increase at first, but later, these values decreased.