Çinko-alüminyum esaslı alaşımların ve bu alaşımlardan imal edilen kaymalı yatakların tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Değişik kimyasal bileşimlerde bir dizi üçlü çinko-alüminyum-bakır, dörtlü çinko-alüminyum-bakır-silisyum ve beşli çinko-alüminyum-bakır-silisyum-antimon alaşımı kokil döküm yöntemi ile üretildi. Alaşımların içyapı ve mekanik özellikleri incelendikten sonra, kimyasal bileşim oranının bu özelliklere etkileri belirlendi. Söz konusu alaşımların tribolojik özelliklerini incelemek için yeni bir deney düzeneği imal edildi ve bu düzenek yardımıyla söz konusu alaşımların sürtünme katsayıları ile aşınma miktarlarının basınç, hız ve yağ debisi gibi parametrelere göre değişimleri belirlendi. Ayrıca, alaşımlardan imal edilen kaymalı yatakların, sürtünme davranışları bir sürtünme deney makinasında, aşınma davranışları ise, yataklar için imal edilen yeni bir aşınma deney düzeneği yardımıyla incelenerek, söz konusu yatakların Stribeck diyagramları ve aşınma eğrileri elde edildi. Bakırdan başka, metallerarası bileşik tozu katkılarının da çinko-alüminyum esaslı alaşımların mukavemet değerlerini arttırdığı görüldü. Çinko-alüminyum esaslı alaşımların, genelde geleneksel bir yatak malzemesi olan CuSnl2 bronzundan daha üstün tribolojik özelliklere sahip oldukları gözlendi. Çinko-alüminyum esaslı alaşımlardan imal edilen kaymalı yatakların çoğunun da, bronz yataklardan daha üstün tribolojik özelliklere sahip oldukları görüldü. İncelenen alaşımların sürtünme katsayılarının; malzeme özelliklerinden başka, basınç, hız ve yağ debisi gibi çalışma koşullarına da bağlı olduğu belirlendi. Basınç, hız ve radyal boşluk gibi çalışma ve tasarım parametrelerinin, bu alaşımlardan imal edilen kaymalı yatakların Stribeck diyagramlarını önemli ölçüde etkiledikleri ve yatak basıncı ile radyal boşluk arttıkça, söz konusu yatakların sürtünme katsayılarının düştükleri gözlendi. Yapılan çalışmalar sonucunda; düşük oranlarda silisyum içeren çinko-alüminyum-bakır alaşımlarından imal edilen kaymalı yatakların, pek çok uygulama da bronz yatakların yerine başarılı bir şekilde kullanılabilecekleri kanıtlandı.