SAFFİL (δ-Al2O3) FIBER TAKVİYELİ ZA-12 ALAŞIMIN SÜRTÜNME AŞINMA DAVRANIŞLARI

Rafet ARIKAN
1.810 732

Öz


Bu çalışmada %10, %20 ve %30 hacim oranında alümina saffil ( δ-Al2O3) fiber içeren çinko–alüminyum esaslıalaşımın (ZA-12) sürtünme aşınma davranışları incelenmiştir. Numuneler saffil fiber preformlara vakum altında“sıvı metal infiltrasyon” yöntemiyle üretilen kompozit levhalardan hazırlanmıştır. Seramik fiberler yaklaşık 3mikron çapında ve ortalama 500 mikron boyunda olup kompozit levhada düzlem içinde gelişigüzel (planarrandom) dağılmış haldedir. Sürtünme-aşınma deneyleri pim/disk tipi bir test makinesinde 20, 25 ve 30 N yükleraltında yapılmıştır. Fiberlerin disk yüzeyine dik olmasına özen gösterilmiştir. Ağırlık kaybı (aşınma kaybı) vesürtünme katsayısı belirlenmiş ve bunların fiber hacım oranı ile ilişkileri gösterilmiştir. Ağırlık kaybının yük vefiber oranı ile arttığı, sürtünme katsayısının ise alaşımınkine göre daha büyük olduğu görülmüştür. Aşınmadavranışlarını belirlemek için numunelerin hem aşınma yüzeyleri hem de bu yüzeye dik kesitleri elektronmikroskopta (SEM) incelenerek karşılaştırılmıştır. Buna göre fiberlerin plastik deformasyonu azalttığı, sürtünmedirencini ise artırdığı fakat kopan fiber parçacıkların matrise gömülerek sürüklenmesi nedeniyle daha fazlaaşınmaya sebep olduğu görülmüştür.

Anahtar kelimeler


Aşınma, metal matrisli kompozit, saffil fiber, ZA-12 alaşımı

Tam metin:

PDF


Referanslar


Prasad, B.K., Patvardan, A.K. ve Yegneswaran,

A.H., Wear, 199, 142, 1996.

Donomoto, T., Funatari, K. ve Miura, N.,

“Ceramic fibre reinforced piston for high

performance diesel engines”, SAE Tecnical

Papers, 83052, 1983.

Taya, M. ve Arsenault R.J. (ED.),

Thermomechanical Behaviour of Metal

Matrix Composites, Pergamon, Oxford,

England, 23, 1989.

Dinwoodie, J., “Automotive applications for

MMCs based onshort staple alumina fibres”,

SAE Technical Papers-International Congress

Exhibition, Detroit, Michigan, 23, 1987.

Gervais, E., Levert, H. ve Bess, M., “The

development of a family of zinc-base foundry

alloys”, AFS Trans., 88, 183, 1980.

Gervais, E., Barnhurst, R.J. ve Loong, C.A., “An

analysis of selected properties of ZA alloys”, J.

Metals, 43, 1985.

Pekwah, P.L., Savaşkan, T. ve Laufer, E., “Wear

resistance and microstructure of Zn-Al-Si and

Zn-Al-Cu alloys”, Wear, 117, 79, 1987.

Alpas, A.T. ve Zhang, J., “Effect of SiC

particulate reinforcement on the dry sliding wear

of aluminium-silicon alloys”, Wear, 155, 83-104,

Prasad, S.V. ve Rohatgi, P.K., “Tribological

properties of Al alloy particle composites”, J.

Metals, 39(11), 22-26, 1987.

Wang, A. ve Rack, H.J., “Abrasive wear of

silicon carbide particulate and whiskers

reinforced 7091 aluminium matrix composites”,

Wear, 147, 355-374, 1991.

Saka, N. ve Karelakas, D.P., Wear of Materials,

American Society of Mechanical Engineer, New

York, 784-793, 1985.

Alpas, A.T. ve Embury, J.D., “Sliding and

abrasive wear behaviour of an aluminium-SiC

particle reinforced composite”, Scripta

Metallurgica, 24, 931-935, 1990.

Hoskings, F.M., Folgarprtillo, F., Wunderlin, R.,

ve Mehribian, R., “Composites of aluminium

alloys: fabrication and wear behaviour”, Journal

of Materials Science, 17, 477-498, 1982.

Milliere, C. ve Surey, M., Materials Science and

Technology, 4(1), 41-51, 1988.

Hutchings, I.M., “Tribological properties of metal

matrix composites”, Material Science and

Technology, 10, 513-517, 1994.

Elmori, S., Boukhili, R., San Marchi, C.,

Mortensen, A. ve Lloyd, D.J., “Thermal

Expansion Responses of Pressure Infiltrated

SiC/Al Metal Matrix Composites”, Journal of

Material Science, Cilt 32, 2131-2140, 1997.

Barnhurst, R.J., “Guidelines for Designing Zinc

Alloy Bearings–A Technical Manual”, Society of

Automotive Engineers, No 88028, 151-161,

Murphy, S. ve Savaşkan, T., “Comparative Wear

Behaviour of Zn–Al-Based Alloys in an

Automotive Engine Application”, Wear, 98, 151-

, 1984.

Calayag, T.S., “The Practicality of Using Zinc-

Aluminum Alloys for Friction-Type Bearings”,

th. CIM. Conf. of Metallurgists, Toronto,

Intnl. Symp. On Zinc-Aluminum (ZA) Casting

Alloys, 305-312, 1986.

Calayag, T. ve Ferres, D., “High Performance,

High Aluminum Zinc Alloys for Low Speed

Bearings and Bushings”, SAE Annual

Conference, No 820643, 2242-2251, 1983.

Barnhurst, R.J., Zinc-Aluminum Alloy Design

Manual for Continous Rotating Bearings,

Noranda Sales Corporation Ltd., Toronto, 1988.

Altorfer, K.J., “Zinc Alloys Compete with

Bronze in Bearings and Bushings”, Metal

Progress, 29-31, 1982.

Prasad, B.K., “Effect of Silicon Addition and

Test Parameters on Sliding Wear Characteristics

of Zinc – Based Alloy Containing 37.5%

Aluminum”, Materials Transactions, 38, 701-

, 1997.

Prasad, B.K., Patwardhan, A.K., ve

Yegneswaran, A.H., “Dry Sliding Wear Response

of a Modified Zinc – Based Alloy”, Materials

Transactions, 38, 197-204, 1997.

Prasad, B.K., “Influence of Heat Treatment on

the Physical, Mechanical and Tribological

Properties of a Zinc – Based Alloy”, Z.

Metallkunde., 87, 226-232, 1996.

Goldak, G.R ve Parr, J.G., J. Inst. Metals, Cilt

, 230, 1964.

Saffil Alumina Fibre; Applications in Metal

Matrix Composites, I.C.I. Publication, 1982.

Wang, A. ve Rack, H.J., “Abrasive wear of

silicon carbide particulate- and whiskerreinforced

aluminium matrix composites”,

Wear, 146, 337-348, 1991.

Zhang, Z.F., Zhang, L.C. ve Mai,Y.W., “Wear

and abrasion of cast Al-alumina particle

composites”, Journal of Materials Science, 30,

-1966,1995.

Wang, A.G. ve Hutchings, I.M., “Wear of

alumina fibre-aluminium metal matrix

composites by two body abrasion”, Materials

Science and Technology, 5, 71-76, 1989.

Akbulut, H., Alümina Fiber Takviyeli Al-Si

Metal Matriks Kompozitlerin Üretimi ve

Mikroyapı-Özellik İlişkilerinin İncelenmesi,

Doktora Tezi, İTÜ, İstanbul, 1994.

Jiang, Y.N., Ma, Z.Y., Li, S.Z., Li, S., ve Bi, J.,

“Effect of particle size on wear behaviour of SiC

particulate-reinforced aluminium composites”,

Journal of Materials Science Letters, 14, 114-

, 1995.

Chung, S. ve Hwang, B.H., “A microstructural

study of the wear behaviour of SiCp/Al

composites”, Tribology International, 27, 307-

, 1994.

Lo, S.H.J., Dionne, S., Sahoo, M. ve Hawthorne,

H.M., J. Mater. Sci., 27, 5681, 1992.

Lee, C.S., Kim, Y.H., Han, K.S. ve Lim, T., J.

Mater. Sci., 27, 793, 1992.

Arıkan, R. ve Murphy, S., Wear, 143, 149, 1991.

Yu, S., He, Z. ve Chen, K., Wear, 198, 108,

Akbulut, H., Durman, M. ve Yılmaz, F., Wear,

, 170, 1998.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.