Çinko-alüminyum esaslı alaşımlardan üretilen kaymalı yatakların statik ve dinamik yük altındaki tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Değişik kimyasal bileşime sahip, bir dizi çinko-alüminyum, çinko-alüminyum-bakır ve çinko-alüminyum-bakır-silisyum alaşımı kokil döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların iç yapı ve mekanik özellikleri dökülmüş ve 150°C'de stabilize edilmiş durumlarda incelendi. Alaşımların sürtünme ve aşınma özellikleri disk-çubuk esaslı bir aşınma deney düzeneği yardımıyla, bu alaşımlardan üretilen yatakların tribolojik özellikleri ise bir yatak deney düzeneği yardımıyla hem statik hem de dinamik yükleme koşullan altında incelendi. İncelemeler sonucunda, çinko-alüminyum esaslı alaşımların ve bu alaşımlardan üretilen yatakların, genelde geleneksel bir yatak malzemesi olan CuSnl2 bronzu ve bu bronzdan üretilen yataklardan daha yüksek aşınma direnci sergiledikleri gözlendi. Çinko- alüminyum esaslı alaşımlar içerisinde en düşük hızlı aşınmanın en düşük sürtünme katsayısına sahip olan ZnA140Cu2Sil alaşımında, yataklar içerisindeki en düşük hızlı aşınmanın ise bu alaşımdan üretilen yatakta meydana geldiği görüldü. Uygulanan stabilizasyon işleminin, çinko-alüminyum esaslı alaşımlar ile bu alaşımlardan üretilen yatakların statik yük altodaki aşınma direncini azalttığı, dinamik yük altındaki aşınma direncini ise artırdığı belirlendi. Dökülmüş durumdaki alaşımlardan üretilen yatakların statik yükleme durumunda, dinamik yükleme durumuna göre daha yüksek aşınma direnci sergiledikleri görüldü. Ayrıca, monotektoid esaslı alaşımlardan üretilen yatakların aşınma dkencinin artan bakır oram ile arttığı, % 2 bakır oranından sonra ise azaldığı belirlendi. Çinko-alüminyum esaslı alaşımlar ile bu alaşımlardan üretilen yatakların statik yükleme durumundaki aşınma davranışlarının birbirine çok benzedikleri görüldü. Bu nedenle, alaşımların aşınma davranışı hakkında çubuk-disk esaslı aşınma deney düzeneği yardımıyla elde edilen bulguların, bu alaşımlardan üretilen yatakların aşınma davranışı için de büyük ölçüde geçerli olduğu sonucuna varıldı. Bu çalışmada elde edilen bulguların değerlendirilmesi sonucunda, dökülmüş ve ısıl işlem görmüş durumdaki çinko-alüminyum esaslı alaşımlardan üretilen yatakların gerek statik, gerekse dinamik yük altında bronz yataklardan daha üstün aşınma direnci sergiledikleri belirlendi. İncelenen yataklar içerisinde en üstün aşınma davranışı ise ZnA140Cu2Sil alaşımından üretilen yataklardan elde edildi.