Endüstriyel yatak alaşımlarının aşınma davranışlarının karakterizasyonu

Abstract

ÖZET Anahtar Kelimeler: Sürtünme, Aşınma, Yatak, Bronz, Çinko- Alüminyum Alaşımı Bu çalışmada yatak malzemesi yapımında geleneksel olarak kuüanüagelen yataklık fosfor bronzu (RB1) ile kurşunlu kalay bronzları (RB4 ve RB7) ile son yıllarda geliştirilmiş olan çinko-alüminyum alaşımlarının (ZA-8, ZA-12 ve ZA-27) aşınma davranışları incelenmiştir. İncelemelerde iki değişik deney türü uygulanmıştır. Bunlardan ilki disk üstü-pim (pin- on-disc)'dir. İkinci tür deney için yatak aşınması yapılan bir deney cihazı sanayide imal edilmiştir. Deneyler 10 N, 20 N ve 40 N'luk yükler altında ve 1 m/s ve 0.5 m/s hızlarda yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda malzemelerin aşınması, ağırlık kaybı (mg) ve hacim kaybı (mm3) olarak ölçülmüş yatak malzemelerinin sürtünme katsayıları hesaplanmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlara göre ZA alaşımlarının, geleneksel olarak kullanılan bronz alaşımlannınkinden daha düşük sürtünme katsayılarına sahip oldukları görülmüştür. Bu durum hem disk-üstü-pim hem de yatak aşınması deneyleri için geçerlidir. Buna paralel olarak ZA-alaşımlannın ağırlık kayıplarının bronz alaşımlanyla kıyaslandığında çok düşük düzeyde olduğu görülmüştür. Yapılan ölçümler sonucu bronz alaşımlarının, ZA-alaşımlanndan iki saatlik süre içinde; 10 N'da yaklaşık olarak 4 kat, 20 N'da 9 kat, 40 N'da da 14 kat daha fazla ağırlık kaybına uğradığı tespit edilmiştir.Bu araştırmanın sonunda aşınmanın sözkonusu olduğu mühendislik uygulamalarında, eskiden beri kullanılan bronz alaşımlarının yerine aşınma dayanımları yüksek, mekanik özellikleri daha iyi olan ZA-alaşımlannın kullanılabileceği görülmüştür. XII

THE CHARACTERIZATION OF WEAR BEHAVIORS OF INDUSTRIAL SLIDING-BEARING ALLOYS KEYWORDS: Friction, Wear, Shding-Bearing, Bronze, Zinc-Aluminum Alloys SUMMARY In this study, the wear behaviors of conventionally used bearing phosphorus bronze (RBI) and leaded tin bronzes (RB4 and RB7) and recently developed zinc-aluminum alloys (ZA-8, ZA-12 and ZA-27) were investigated. Two types of testing were applied during the research. First one was pin-on-disc testing. The second type of testing was a sliding-bearing testing. A machine for the later testing was designed and built particularly for this research in the university. Tests have been performed under 10 N, 20 N and 40 N loads with 1.0 m/s and 0.5 m/s speeds. After the applied tests wear rates of materials were measured in terms of weight loss (mg) and volume loss (mm3). In addition, the coefficient of friction of all materials tested have been determined. According to the result obtained from this study, it has been seen that the coefficients of friction of ZA-alloys are lower than that of conventionally used bronze-alloys. This is valid for both pin-on-disc testing and sliding-bearing testing. Similarly, weight loses of ZA-alloys are lower than that of bronze-alloys. As a result of the measurements, the bronze-alloys have been subjected to the weight loses approximately four timesgreater than that of ZA-alloys under 10 N force and nine times greater under 20 N and also fourteen times greater under 40 N force in the period of two hours. As result of this research, it has been understood that the zinc-based alloys showing considerably higher wear resistance and having better mechanical properties can be used instead of conventionally used bronze alloys. XIV