Zn-30Al esaslı alaşımların yapı ve özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada bir adet ikili Zn-30Al, beş adet üçlü Zn-30Al-(1-5)Cu ve altı adet dörtlü Zn-30Al-3Cu-(0,5-5)Si alaşımı kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların yapısal ve mekanik özellikleri belirlendikten sonra tribolojik özellikleri blok-disk esaslı bir aşınma deney düzeneği yardımıyla incelendi. Elde edilen sonuçlar, aynı koşullarda SAE 65 ve 660 bronzlarından elde edilen sonuçlar ile karşılaştırıldı. İkili Zn-30Al alaşımının içyapısının α, β ve η fazlarından, üçlü Zn-30Al-(1-5)Cu alaşımlarının içyapılarının ise ikili alaşımdaki fazlar ile birlikte ε fazından oluştuğu görüldü. Dörtlü Zn-30Al-3Cu-(0,5-5)Si alaşımlarının içyapılarının ise üçlü alaşımların yapısında bulunan fazlar ile silisyum parçacıklarından oluştuğu gözlendi. Üçlü alaşımların setlik ve mukavemet değerlerinin artan bakır oranıyla arttığı; dörtlü alaşımların sertliğinin artan silisyum oranıyla arttığı, çekme dayanımının ise %1 Si oranından sonra azaldığı görüldü. Aşınma deneyine tabi tutulan tüm alaşımların sürtünme katsayıları artan basınç ile azalırken, çalışma sıcaklığı ve hacim kaybı değerlerinin arttığı gözlendi. Kayma hızının artması durumunda ise alaşımların söz konusu değerlerinin arttığı belirlendi. Zn-30Al esaslı alaşımların hepsinin SAE 65 ve 660 bronzlarından daha yüksek aşınma direnci sergiledikleri görüldü. Yapılan değerlendirme sonucunda Zn-30Al esaslı alaşımlar için tribolojik özellik-bakır/silisyum oranı-çalışma parametresi ilişkileri belirlendi. Üçlü ve dörtlü alaşımlar içerisinde en yüksek aşınma direncine sahip Zn-30Al-3Cu ve Zn-30Al-3Cu-0,5Si alaşımlarının sürtünme katsayısı ve aşınma hacmi değerlerinin basınç ve kayma hızına göre değişimlerini gösteren denklemler ortaya konuldu.