Çinko-alüminyum (ZA) alaşımlarının toz metalurjisi yöntemiyle üretilmesi,karakterizasyonu ve aşınma özelliklerinin incelenmesi
ZA alloys by powder metallurgy production method, characterization and wear properties
Yazar: ALPER MELİH ATAÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET GÜRAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metal Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Son zamanlarda, kullanımı giderek yaygınlaşan çinko-alüminyum esaslı ZA alaşımlarının geleneksel yatak alaşımlarına göre pek çok üstünlüklere sahip oldukları bilinmektedir. Bu üstünlüklerin başında, çinko-alüminyum esaslı alaşımların yüksek aşınma dayanımına sahip olmaları, özgül mukavemetlerinin yüksek olması, üretimlerinin kolay ve ekonomik olması, yüksek hızlı çalışma şartlarında yüksek tribolojik davranış sergilemeleri gelmektedir. Bu nedenle çinko-alüminyum esaslı alaşımları, yatak üretiminde tercih edilmektedir.Bu çalışmada, farklı kimyasal bileşimlere sahip çinko-alüminyum alaşımlarından ZA-8, ZA-12, ZA-27 alaşımları mekanik alaşımlama yöntemi ile üretilmesi amaçlanmıştır. Üretilen bu alaşımların mikroyapı karakterizasyonu ve kuru aşınma davranışları incelenmiştir. Çalışmada Spex tipi öğütücü ile mekanik alaşımlama metodu kullanılarak toz boyutundaki değişmeler gözlenmiştir. Spex de farklı mekanik alaşımlama sürelerinde üretilen çinko-alüminyum alaşım tozları 320 °C'de sıcak preslenmiş ve yine aynı sıcaklıkta sinterleme yapılmıştır. Çinko-alüminyum alaşımlarının mikroyapı karakterizasyonları SEM ve EDS ile yapılmıştır. Üretilen bu ZA alaşımlarının kuru sürtünme aşınma davranışları pin-on-disk tipi aşınma cihazında yapılmıştır.ZA alaşımlarının presleme yoğunluklarının sinterleme yoğunluklarından yüksek olduğu bulunmuştur. Bu alaşımların yoğunlukları alüminyum oranının artışıyla azalmıştır. Aşınma test sonuçlarına göre en az aşınma ZA-27 alaşımında olurken, en fazla aşınma ZA-8 alaşımında gerçekleşmiştir. ZA alaşımlarında aşınma davranışı MA süreleriyle etkilenmiştir. MA süresinin artışıyla aşınma miktarı önce azalmış ancak 8. saat MA işlemi sonrası tekrar artmıştır.

Abstract:
In recent years, the use of zinc-aluminum based ZA alloys, which are known to have better qualities in comparison to traditional bearing alloys, is becoming more and more common. Among these qualities having high wear resistance and high specific strength, being, being economical and easy to produce, showing high tribological behavior under high speed working conditions, are the top ones. Due to these qualities zinc-aluminum based ZA alloys are more commonly preferred in bearing production.In this study, ZA-8-ZA-12-ZA-27 alloys with different compositions were aimed to produce through mechanical alloying method. Microstructural characterization and dry sliding wear behavior of these alloys were examined. Using Spex type mill and mechanical alloying method, changes in powder size were observed. Zinc-aluminum alloying powders produced in spex at different alloying times were hot pressed at 320 °C and sintered again at 320 °C. Micrsctructura characterization analyses were carried out by SEM and EDS. Dry sliding wear behavior of those ZA alloys were done on a pin-on-disc type wear machine.It was found that the pressing densities of ZA alloys were higher than those of sintering densities. The densities of these alloys decreased with increasing aluminum rate. The lowest wear occurred in ZA-27 alloy, whereas it was the highest in ZA-8 alloy according to the results of wear tests. The wear behavior of ZA alloys was affected by MA times. At first, the amount of wear decreased with an increase MA time; however, it increased after the 8-hour MA process.