Bakır ve/veya silisyum içeren zn-15al esaslı alaşımların yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada beş adet ikili Zn-(5-25)Al, beş adet üçlü Zn-15Al-(1-5Cu) ve altı adet Zn-15Al-3Cu-(0,5-3)Si alaşımı kokil döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların yapısal, mekanik ve tribolojik özellikleri dökülmüş ve ısıl işlem görmüş durumlarda incelendi. Aşınma deneyleri blok-disk esaslı bir aşınma deney düzeneği yardımıyla gerçekleştirildi. İkili Zn-15Al alaşımının içyapısının ß dendritleri ile ötektik (ß + ?) ve ötektoid (? + ?) karışımlardan, üçlü Zn-15Al-(3-5)Cu alaşımlarının içyapılarının Zn-15Al alaşımının yapısında bulunan fazlar ile ? fazından, dörtlü Zn-15Al-3Cu-(0,5-3)Si alaşımlarının içyapılarının ise üçlü alaşımların yapılarında yer alan fazlar ile silisyum parçacıklarından oluştuğu görüldü. Zn-15Al-3Cu ve Zn-15Al-3Cu-1Si alaşımlarına uygulanan T5 ısıl işleminin bu alaşımların dendritik yapılarında belirgin bir değişime yol açmadığı, ancak ? fazının parçalanmasına neden olduğu görüldü. T7 ısıl işleminin ise bu alaşımların dendritik yapılarını tamamen ortadan kaldırdığı ve ayrıca ? fazının kısmen dönüşerek T? fazının oluşmasına yol açtığı gözlendi. Üçlü alaşımlar içerisinde en yüksek çekme dayanımı ve aşınma direnci Zn-15Al-3Cu alaşımından, dörtlü alaşımlar içerisinde en yüksek çekme dayanımı ve aşınma direnci ise Zn-15Al-3Cu-1Si alaşımından elde edildi. Uygulanan T5 ve T7 ısıl işlemlerinin bu alaşımların sertlik ve mukavemet değerlerinin yanı sıra aşınma dirençlerinin de azalmasına yol açtığı gözlendi. İncelenen Zn-15Al esaslı alaşımların aşınma dirençlerinin sertlikten çok çekme dayanımına bağlı olduğu belirlendi. Zn-15Al esaslı üçlü ve dörtlü alaşımların Al-12Si alaşımı ve SAE 660 bronzuna göre, özellikle yağsız durumda çok daha üstün aşınma davranışı sergiledikleri gözlendi.