Zn-40Al esaslı alaşımların yapısal, mekanik ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada Zn-40Al-2Cu-(0-2,5)Ni alaşımları ile Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımı kokil döküm yöntemi ile üretildi. Üretilen Zn-40Al-2Cu-(0-2,5)Ni alaşımları dökülmüş durumda Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımı ise hem dökülmüş durumda hem de ısıl işlem durumlarda deneye tabi tutuldu. Alaşımların yapısal ve mekanik özellikleri incelendikten sonra tribolojik (sürtünme ve aşınma) davranışı blok-silindir esaslı bir aşınma deney düzeneği yardımıyla araştırıldı. Ni oranı arttıkça Zn-40Al-2Cu-(0,5-2,5)Ni alaşımlarının sertlik, sürtünme katsayısı ve çalışma sıcaklığı değerlerinin arttığı, mukavemet ve süneklik değerlerinin azaldığı, ortalama yüzey pürüzlülüğü ve hacim kaybı değerlerinin ise farklı değişimler sergilediği görüldü. Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımının sürtünme katsayısı, çalışma sıcaklığı ve hacim kaybı değerlerinin uygulanan T5, T6 ve havada soğutma ısıl işlemleri ile azaldığı, T7 ve fırında soğutma ısıl işlemleri ile arttığı belirlendi. Diğer taraftan sözü edilen değerlerin ortalama yüzey pürüzlülüğü ile ters orantılı olarak değiştiği gözlendi. İzotermal dönüşüm sıcaklığı arttıkça bu alaşımın sürtünme katsayısı, sıcaklık ve hacim kaybı değerlerinin arttığı, ortalama yüzey pürüzlülüğü ile sertlik ve mukavemet değerlerinin ise azaldığı belirlendi. Yapılan değerlendirme sonucunda çözündürme sonrası havada soğutma, T6 ve 100 °C sıcaklıktaki izotermal dönüşüm işlemlerinin Zn-40Al-2Cu-2Si alaşımının sertlik ve mukavemetinin yanı sıra aşınma direncini de artırdığı belirlendi.