Stronsiyum katkısı ve farklı ısıl işlemlerin Zn-40Al-2Cu alaşımının içyapı, mekanik ve tribolojik özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of strontium addition and different heat treatments on the microstructure, mechanical and tribological properties of Zn-40Al-2Cu alloy
Yazar: MURAT TELLİOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ALİ PAŞA HEKİMOĞLU
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Faz diyagramı = Phase diagram ; Mekanik özellikler = Mechanical properties ; Triboloji = Tribology ; Çinko = Zinc ; İç yapı = Domestic structure

Özet:
Zn-40Al-2Cu ve Zn-40Al-2Cu-0,1Sr alaşımı kokil kalıba döküm yöntemiyle üretildi. Üretilen alaşımların içyapısı, mekanik özellikleri ve aşınma dirençleri araştırıldı. Her iki alaşımında dökülmüş durumda α dendritleri ile bu dendritler arasında yer alan ötektoid α+η faz karışımı ve bakırca zengin ε (CuZn4) fazlarından oluştuğu, ancak Zn-40Al-2Cu-0,1Sr alaşımının içyapısındaki dendritlerin daha ince olduğu gözlendi. T5 ısıl işlemi incelenen alaşımların dendritik yapısında belirgin bir değişime neden olmadığı görüldü. T6 ısıl işleminin ise söz konusu alaşımların içyapısının dendritik yapısını önemli ölçüde değiştirdiği gözlendi. Zn-40Al-2Cu-0,1Sr alaşımı Zn-40Al-2Cu alaşımına göre daha yüksek sertlik, çekme mukavemeti ve kopma uzaması değerleri sergilemiştir. T5 ısıl işlemi incelenen alaşımların sertliğini ve çekme mukavemetini azaltırken kopma uzamasını az da olsa artırmıştır. T6 ısıl işlemi ise alaşımlarının sertliğini ve çekme mukavemetini artırırken, kopma uzaması değerlerinin azalmasına yol açmıştır. Stronsiyum ilavesi Zn-40Al-2Cu alaşımının sürtünme katsayısı ve hacim kaybı değerlerini hem dökülmüş hem de ısıl işlem görmüş durumlarda azaltmıştır. Stronsiyum ilavesi sonucunda Zn-40Al-2Cu alaşımının sürtünme katsayısı ve hacim kaybı değerlerinde belirlenen iyileşmeler yapısal ve mekanik özelliklerinde ortaya çıkan değişimlere dayandırılarak irdelendi.

Abstract:
Zn-40Al-2Cu and Zn-40Al-2Cu-0.1Sr alloy were produced by permanent mold casting method. The microstructure, mechanical properties and wear resistance of the produced alloys were investigated. It was observed that both alloys consisted of α dendrites and the eutectoid α+η phase mixture and copper-rich ε (CuZn4) phases located in interdendritic regions, but the dendrites in the microstructure of the Zn-40Al-2Cu-0.1Sr alloy were thinner. It was observed that the T5 heat treatment did not cause a significant change in the dendritic structure of the examined alloys. On the other hand, it was observed that T6 heat treatment significantly changed the dendritic structure of the microstructure of the alloys. Zn-40Al-2Cu-0.1Sr alloy exhibited higher hardness, tensile strength and elongation to fracture values than Zn-40Al-2Cu alloy.T5 heat treatment decreased the hardness and tensile strength of the alloys investigated and slightly increased the elongation at break.T6 heat treatment, on the other hand, increased the hardness and tensile strength of the alloys, while reducing the elongation to fracture values.Addition of strontium reduced the friction coefficient and wear volume values of Zn-40Al-2Cu alloy in both cast and heat treated conditions.The improvements determined in the friction coefficient and wear volume values of Zn-40Al-2Cu alloy with the addition of strontium were discussed based on the changes in the structural and mechanical properties.