Silisyum katkısının monotektoid çinko-alüminyum alaşımlarının tribolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada bir adet ikili Zn-Al ve sekiz adet üçlü Zn-Al-Si alaşımı kokil döküm yöntemiyle üretildi. Söz konusu alaşımların dökülmüş ve ısıl işlem görmüş durumlardaki sürtünme ve aşınma özellikleri blok-disk esaslı bir deney düzeneği yardımıyla incelenerek bu özelliklerin iç yapı ve mekanik özelliklerle ilişkileri araştırıldı. Çinko-alüminyum-silisyum alaşımlarının iç yapısının alüminyumca zengin a, bunları çevreleyen çinkoca zengin r\ ve silisyum fazlarından oluştuğu gözlendi. Silisyum fazının büyüklük ve dağılımının silisyum oranına bağlı olduğu belirlendi. Uygulanan ısıl işlem sonucunda alaşımların dendritik yapısının ortadan kalkarak bunun yerini ince taneli bir yapının aldığı, ancak silisyum parçacıklarında herhangi bir değişimin meydana gelmediği görüldü. Üçlü Zn-Al-Si alaşımlarının sertlik ve çekme dayanımının yaklaşık %2 oranına kadar artan silisyum oram ile arttığı, bu oranın üzerinde ise artan silisyum oranı ile azaldığı görüldü. Söz konusu alaşımların sürtünme katsayısı ve aşınma hızının da yaklaşık %2 silisyum oranına kadar artan silisyum oram ile azaldığı, bu oranın üzerinde ise artan silisyum oram ile arttığı belirlendi. Üretilen alaşımlar içerisinde en üstün mekanik ve tribolojik özellikler Zn-40Al-2Si alaşımından elde edildi. Bu çalışmada elde edilen bulguların değerlendirilmesi sonucunda, silisyum katkısının çinko esaslı alaşımların hem mekanik hem de tribolojik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiği görüldü. Ayrıca, çinko esaslı alaşımların aşınma davranışının sertlik, çekme dayanımı ve sürtünme katsayısına bağlı olduğu belirlendi.