Bakır, silisyum veya nikel içeren Al-40Zn esaslı alaşımların yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalısmada bir dizi ikili alüminyum-çinko, üçlü alüminyum-çinko-bakır, dörtlü alüminyum-çinko-bakır-silisyum ve alüminyum-çinko-bakır-nikel alasımı kokil döküm yöntemiyle üretildi. Çinko, bakır, silisyum ve nikel oranlarının üretilen alasımların yapı ve mekanik özeliklerine etkileri incelendi. Üçlü ve dörtlü alasımların sürtünme ve asınma özelliklerinin kayma yolu, basınç, hız ve yağ debisine göre değisimleri blok-disk esaslı bir deney düzeneği yardımıyla belirlendi. Elde edilen bulgular geleneksel bir yatak alasımı olan SAE 65 bronzundan elde edilen sonuçlarla karsılastırıldı. Bu çalısmada baz olarak alınan ikili Al-40Zn alasımının dökülmüs durumdaki iç yapısının alüminyumca zengin göbekli ? dendritleri ile bunları çevreleyen ötektoid ? + ? fazlarından olustuğu görüldü. Bakır, silisyum veya nikel içeren üçlü ve dörtlü alasımlarda ise ?, ? + ? ve ? fazları ile birlikte silisyum veya Al3Ni parçacıklarının bulunduğu gözlendi. Al-40Zn-(0-5)Cu alasımlarının sertliği artan bakır oranı ile sürekli artarken, çekme dayanımının %3 Cu oranından sonra artan bakır oranı ile azaldığı görüldü. Silisyum ve nikel katkılarının Al-40Zn-3Cu alasımının çekme dayanımı ve kopma uzaması değerlerini düsürdüğü gözlendi. Diğer taraftan alasımların sürtünme katsayısının artan basınçla azaldığı, sıcaklık ve asınma ile meydana gelen hacim kaybının ise arttığı gözlendi. Alasımların sürtünme katsayısı kayma hızından pek fazla etkilenmezken, sıcaklığının artan kayma hızı ile arttığı, hacim kaybının ise belirli bir hız değerinden sonra artısa geçtiği belirlendi. Al-40Zn esaslı alasımlarda adhezyonun, SAE 65 bronzunda ise abrazyonun yanı sıra adhezyonun da etkin asınma mekanizması olduğu gözlendi. Yapılan değerlendirmeler sonucunda, Al-40Zn esaslı alasımların SAE 65 bronzundan daha üstün asınma direnci sergilediği belirlendi.