Zn-60Al-(1-5) Cu alaşımlarının kuru sürtünme durumundaki aşınma özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada beş adet üçlü Zn-60AI-(1-5)Cu alaşımı kokil döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların aşınma özellikleri çubuk-disk (pin-on-disk) esaslı bir deney düzeneği yardımı ile incelendi. Söz konusu alaşımların iç yapılarının alüminyumca zengin $\alpha$ dendritleri ile bu dendritleri çevreleyen çinkoca zengin $\eta$ ve bakırca zengin $\epsilon$ T fazlarından oluştuğu gözlendi. Yapılan incelemeler sonucunda Zn-60Al-(1-5)Cu alaşımlarının sertliğinin artan bakır oranı ile sürekli artarken, çekme dayanımının %4 oranına kadar artan bakır oranıyla arttığı ve bu oranın üzerinde ise bakır oranı arttıkça azaldığı belirlendi. Alaşımlarda aşınma ile meydana gelen hacim kayıplarının çalışma süresi ve uygulanan basınçla hemen hemen doğru orantılı olarak artığı gözlendi. Alaşımlara ait örneklerin aşınma yüzeylerinde belirgin çizikler ile sıvama tabakalarına rastlandı. Aşınma örneklerinin yüzeylerinde bir sıvama tabakası ile bu tabakanın altında yaralan yönlenmiş bölge şeklinde kendini gösteren bazı yapısal değişimlerin meydana geldiği gözlendi. Bu yapısal değişimler basınç etkisiyle meydana gelen plaslik deformasyon ve sürtünme ısısına dayandırılarak açıklandı. Yapılan değerlendirmeler sonucunda Zn-60Al-(1-5)Cu alaşımlarının kuru sürtünme durumundaki aşınmasında adhezyon ve abrezyon mekanizmalarının etkin olduğu belirlendi.
In this study five ternary Zn-60AI-(1-5)Cu alloys were produced by permanent mould casting. The wear properties of these alloys were investigated using a pin-on-disc machine. The micro structure of these alloys was consisted of aluminium rich $\alpha$ dendrites, zinc-rich $\eta$ phase and copper rich-$\epsilon$ and T phases. The hardness of the Zn-60AI-(1-S)Cu alloys increased continuously with increasing copper content. The tensile strength of the alloys also increased with increasing copper content up to 4% Cu, but above this level it decreased as the copper content increased. It was observed that the volume loss due to wear of the alloys showed a linear change with the test duration and the applied pressure. Distinct scratches and smearing were observed on the wear surface of samples of the alloys tested. Metallographic examinations revealed three different regions in the surface material of the wear samples. These were a smearing layer, a flowed region and the unchanged material with original microstructure. Formation of these different layers was related to the microstructural changes, which occurred due to frictional heat and heavy plastic deformation. As a result of these observations it was concluded that adhesion and abrasion are the main mechanisms for the wear of Zn-60AI-(1-5)Cu alloys under dry sliding condition.
___
- 1. Fıratoğlu Z. A., Yeşilata B., New Approaches on The Optimization of Directly Coupled PV Pumping Systems, Solar Energy, vol. 77, pp. 81-93, 2004. 2. Rosental, A.L., Lane, C.G., Solar Cells: Their Science, Technology, Applications and Economics, Elsevier Sequoia,, Vol.30, pp. 563, 1991. 3. Yeşilata, B., Aktacir, M.A., Fotovoltaik Güç Sistemli Su Pompalarının Dizayn Esaslarýn Arastırılması, Mühendis ve Makine, cilt 42, sayı 493, sy 29-34, 2001. 4. Muntasser, M.A. , Bara, M.F., Quadri , H.A., ELTarabelsi, R., La-azebi, I.F., Photovoltaic Marketing In Developing Countries, Applied Energy, Vol. 65, pp 67-72, 2000. 5. Al-Karaghouli, A., Al-Sabounchi., A. M., A PV Pumping System, Applied Energy, Vol.65, pp. 145-151, 2000. 6. Agha K. R., Sbita M. N., On the Sizing Parameters for Stand-Alone Solar-Energy Systems, Applied Energy, Vol.65, pp. 73-84, 2000. 7. Buresch, M., Photovoltaic Energy Systems, McGraw-Hill, New York, 1983. 8. Kou Q., A Method for Estimation the Long- Term Performance of Photovoltaic Pumping Systems, Master Thesis, The University of Wisconsion-Madison, Solar Energy Laboratuary, 1996. 9. Fıratoğlu, Z. A., Yeşilata, B., Bataryalı ve Direkt Akupleli Fotovoltaik Pompa Sistemlerinin Çalısma Karakteristiklerinin Arastırılması, Yıldız Teknik Üniversitesi Dergisi, sy 8-18, Haziran 2003. 10. Fıratoğlu Z. A., Fotovoltaik Destekli Su Pompası Sistemlerini Analiz ve Optimizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2002. 11. Fıratoğlu Z. A., Yeşilata B., Fotovoltaik Güç Destekli Dalgıç Pompa Sistemlerinde Optimum Dizayn Koşullarının Araştırılması, Tesisat Mühendisliği Dergisi, Sayý.62, sayfa 59-66, 2001. 12. Duffie, J., Beckman, W.A., Solar Engineering of Thermal Processes, 2nd edn., Wiley Interscience, 1991. 13. Duzat R. M., Analytical and Experimental Investigation of Photovoltaic Pumping Systems, Ph.D. Thesis, The University of Oldenburg, 2000. 14. Metwally H. M. B., Anis W. R., Dynamic Performance of Directly Coupled Photovoltaic Water Pumping System Using D. C. Shunt Motor, Energy Convers. Mgmt, Vol. 37, No. 9, pp. 1407-1416, 1996. 15. Fıratoğlu Z. A., Yeşilata B., Maksimum Güç Noktası İzleyicili Fotovoltaik Sistemlerin Optimum Dizayn ve Çalışma Kosullarının Arastırılması, Dokuz Eylül Fen ve Mühendislik Dergisi, v5, n1, sy.13/1-13/10, 2003. 16. Kou S.A., Kleın A., Beckman W. A., Method for Estimating the Long-Term Performance of Direct- Coupled PV Pumping Systems, Solar Energy, Vol. 64, pp.33-40, 1998. 17. Bloos, H., "Analytical and Experimental Investigation of Photovoltaic Pumping Systems", Ph.D. Thesis, University of Oldenburg, 2000.
- ISSN: 1300-3402
- Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
- Başlangıç: 1957
- Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI