ZA8 alaşımına element ilavesinin aşınma özelliklerine etkisi

Abstract

Ticari önemi gittikçe artan çinko-alüminyum esaslı yatak alaşımları üzerindekiaraştırmalar günümüzde yoğun bir biçimde devam etmektedir. Bu alaşımlar,konvensiyonel yatak malzemelerine göre pek çok üstünlüklere sahiptir. ZA esaslıalaşımların aşınma direncinin ve mukavemet/ağırlık oranının yüksek olması, alaşımelementlerinin kolaylıkla ve ucuz olarak temin edilebilmesi, ideal döküm ve ısılişlem özelliklerine sahip olması bu alaşımların en önemli üstünlükleridir. Yapılanaraştırmalar bakır, magnezyum, mangan, silisyum gibi alaşım elementi katkılarınınZA alaşımlarının mukavemetini arttırdığını göstermiştir.Bu çalışmada, öncelikle standart alaşımlar ZA8, ZA12 ve ZA27'nin pin on rolleraşınma özellikleri belirlenmiştir. Bunu yanı sıra Zn-Al 5'den başlayarak ZA12'ninAl içeriği olan 11 Al oranına kadar bakırsız ve %1 Cu ilaveli alaşımların aşınmaözellikleri araştırılmıştır. Daha sonra ZA8 alaşımının bileşiminde bulunmayan Mn(%0.01-0.5), Si (%0.1-1.1) ve Cr (%0.01-0.2) alaşım elementleri ilave edilereküretilen alaşımlarda pin on roller tipi aşınma özellikleri belirlenmiştir. Buna ilaveolarak tüm alaşımların Brinell sertlik değerleri ve basma akma mukavemetleri tespitedilmiştir. Aşınma deneyleri 42, 62 ve 82 N'luk yüklerde, 1.57 m/sn sabit kaymahızında ve 1.413 km mesafe boyunca yapılmış ve ağırlık kayıplarından yararlanılarakaşınma hızı değerleri belirlenmiştir. Deney esnasında sürtünme katsayıları aşınmacihazından elde edilerek kaydedilmiş ve grafiğe aktarılmıştır. Aşınma yüzeyleri iseSEM-EDS analizi ile karakterize edilerek yorumlanmaya çalışılmıştır.

There are several types of metal bearings produced by different methods andmaterials due to the properties of usage area. ZA alloys were begun to be used as analternative bearing material to conventional bearing alloys such as white metal andbronze. As a result of performed studies on bearings, it is found that ZA based alloyshave the same, even better bearing properties than that of bronze.In this work, it was investigated to determine the optimum alloy the highest wearresistance property. The experiments were carried out on the ZA based alloys bychanging Al contents from 5 to 11, these alloy were characterized. Si, Cr, Mn alsoadded to standard ZA8 alloy was tested to compare with ZA8, ZA12, ZA27 masteralloys. The wear tests were performed depending on different loads while holding thesliding speed and sliding distance constant as1.57 m/sn. and 1.413 km., respectively.Tests were conducted by the PLINT Universal Friction and Wear Test Machine.Three different loads were applied to all alloys to see the comparable differences ofweight loss. After graphing the results of wear tests, the SEM-EDS analyses werealso made to determine the wear characteristics of alloys and the elements in them.As seen from the SEM, Fe was in present after the tests, because of the wear of steeldisc used for grinder.