Cu-Cr-Zr alaşımında yaşlandırma ısıl işleminin, elektrik iletkenliği ve aşınma davranışları üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, 470ºC, 500ºC ve 530ºC'de 60 dakika, 120 dakika ve 180 dakika yaşlandırılanCu-Cr-Zr alaşımı kullanılmıştır. Yaşlandırılan Cu-Cr-Zr alaşımlarında yapıda oluşturulançökeleklerin malzemenin elektrik iletkenliği ve aşınma dayanımına etkisi incelenmiştir.Yaşlandırma ısıl işlemi öncesinde 920ºC'de 60 dakika homojenize edilmiştir. Yaşlandırılantüm malzemeler optik ve tarama elektron mikroskopları (SEM), EDS analizleri, X-ışınıkırınımı (XRD), sertlik ölçümleri yapılarak karakterize edilmiştir. Karakterize edilennumunelerin elektrik iletkenlik ölçümleri yapılmıştır. Aşınma testlerinde pin-on-disk tipistandart aşınma ünitesi kullanılmıştır. Bu testlerde 15N, 30N ve 45N olmak üzere üç farklıyük ve 250 metre, 500 metre, 750 metre ve 1000 metre olmak üzere dört farklı aşınmamesafesi kullanılmıştır. Kayma hızı 2.08 m/s olarak seçilmiştir. Yapılan testler sonucundaelektrik iletkenliğinin yaşlanma ısıl işlemi öncesine göre 60 dakika yaşlandırılan numunelerdeazalırken 120 dakika ve 180 dakika yaşlandırılan numunelerde arttığı belirlenmiştir. YineEDS analizlerinde çökelekler incelendiğinde Cr oranının artmasıyla elektrik iletkenliğininartığı tespit edilmiştir. 470ºC, 500ºC ve 530ºC'de 60 dakika ve 120 dakika yaşlandırılannumunelerin sertlikleri artarken 180 dakika yaşlandırılan numunelerin sertliklerinde düşmeolduğu belirlenmiştir. Yapılan aşınma testlerinde uygulanan yük ve aşınma mesafesindekiartışa paralel olarak aşınma miktarında artış olduğu belirlenmiştir. Ayrıca en fazla aşınmayaşlandırılmamış ve 180 dakika yaşlandırılan numunelerde gözlenmiştir.

In this study, Cu-Cr-Zr alloy were aged at 470oC, 500oC and 530oC for the ageing times of 60,120 and 180 min respevtively. The effect of precipitates occured after ageing on electricalconductivity and wear behaviour of alloy was investigated. Before ageing process, Cu-Cr-Zralloy was solution treated at 900oC for 60 min. Test pieces aged under different conditionswere characterised in terms of optic microscope, SEM, EDS, XRD and hardness. Electricalconductivity of aged test pieces was also measured. Wear test was carried out by using pinon-disk type machine. In the wear test three different load (15, 30 and 45N) and four differentdistance (250, 500, 750 and 1000m) were usedfor the wear speed of 2 m.sn-1. It was observedthat electrical conductivity decreased in the samples aged for 60 min compared to as-receivedsample. However, it incresed in the samples aged for 120 and 180 min. Also EDS analysisindicated that an increase in electrical conductivity. Test pieces aged 470oC, 500oC and530oC for 60 and 120 min showed an increase in hardness, but it decreased when the testpieces were aged for 180 min. Wear test showed thatwear lost increased with the increase inload and distance.The highest wear lost was obtained for the as-received and samples aged for180 min.