Çinko-alüminyum esaslı alaşımlarda içyapı ve tribolojik özelliklerin incelenmesi

Değişik kimyasal bileşimlerde bir dizi üçlü çinko-alüminyum-bakır ve dörtlü çinko-alüminyum-bakır-silisyum alaşımı kokil döküm yöntemi ile üretildi. İntermetalik bileşik toz katkılarının Zn-Al alaşımlarının içyapı ve mekanik özelliklere etkisi belirlendi. Söz konusu alaşımların tribolojik özelliklerini incelemek için yeni bir aşınma deney düzeneği imal edildi ve bu düzenek yardımıyla söz konusu alaşımların sürtünme katsayıları ile aşınma miktarlarının basınç, hız ve yağ debisi gibi parametrelere göre değişimleri belirlendi. İntermetalik bileşik toz katkılarının çinko-alüminyum esaslı alaşımların mukavemet değerlerini artırdığı görüldü. Bazı çinko-alüminyum esaslı alaşımların geleneksel CuSn12 bronzundan daha üstün tribolojik özelliklere sahip oldukları gözlendi. İncelenen alaşımların sürtünme katsayılarının, malzeme özelliklerinden başka, basınç, hız ve yağ debisi gibi çalışma koşullarına da bağlı olduğu tespit edildi. Yapılan çalışmalar sonucunda, düşük oranlarda silisyum içeren çinko-alüminyum-bakır alaşımlarının pek çok uygulamada bronzdan daha üstün özelliklere sahip oldukları kanıtlandı.

A series of ternary zinc-aliminum-copper and quaternary zinc-aluminum-copper-silicon alloys were produced by permanent mould casting The effects of intermetallic compound powder additions on the microstructure and mechanical properties of zinc-aluminum alloys were also determined. Friction and wear behaviors of the alloys were investigated using a new wear test apparatus, which was built for this work. The coefficient of friction and wear rate of the alloys were investigated as a function of operating conditions including pressure, speed and oil flow rate. It was observed that the addition of intermetallic powder $(Cu_{32}Al_{19})$ increased the mechanical properties of the zinc-aluminum based alloys. Some zinc-aluminum based alloys were found to be more wear resistant than the conventional bearing bronze (CuSn12). The coefficients of friction of the alloys were found to be affected by operating conditions including pressure, speed and oil flow rate. As a result of this work, it was concluded that zinc-aluminum-copper based alloys containing small amount of silicon, can substituted for bronze bearings successfully in a wide range of applications.