In this study, wear
behavior of composite materials produced by adding different amounts of ZrO2
to Al-2Gr matrix by mechanical alloying method was investigated. After adding
2% (vol.) graphite to the aluminum matrix, 4 different amounts (3%, 6%, 9%, and
12%) of ZrO2 were added. The mechanically alloyed composite powders
for 60 minutes were cold-pressed under 700 MPa pressure and green parts were
produced. The green parts produced were sintered at 600 °C under argon for 120 minutes. The sintered ZrO2 reinforced
aluminum composite materials (AMCs) are characterized by the scanning electron
microscope, X-ray diffraction, and hardness and density measurements. Wear
tests were performed on a standard pin-on-disc wear testing device with three
different loads (10-20-30 N) at a sliding speed of 0.6 ms-1 and four
different sliding distances (53, 72 and 94 m) according to ASTM G77
standard. As a result of the studies, the microhardness and density increases
as the amount of ZrO2 in the composite material increases. As a
result of the wear tests, the highest weight loss was obtained in the non-reinforced
Al-2Gr matrix alloy, while the lowest weight loss was obtained in 12% ZrO2
reinforced composite materials. However, it was observed that there was a
decrease in the friction coefficient with increasing amount of reinforcement.
Bu çalışmada,
mekanik alaşımlama yöntemi ile Al-2Gr matrise farklı miktarlarda ZrO2 ilave
edilerek üretilen kompozit malzemelerin farklı yükler altında aşınma
performansı incelenmiştir. Alüminyum matrise hacimce %2 grafit ilave edildikten
sonra, 4 farklı miktarda (%3, %6, %9 ve %12) ZrO2 ilave edilmiştir.
60 dakika süre ile mekanik alaşımlanan kompozit tozlar, 700 MPa basınçla soğuk
preslenerek green kompaktlar üretilmiştir. Üretilen green kompaktlar 600 °C
sıcaklıkta 2 saat sinterlenmiştir. Sinterlenen ZrO2 takviyeli
alüminyum kompozit malzemeler, taramalı elektron mikroskobu, X-ışın kırınımı,
sertlik ve yoğunluk ölçümü ile karakterize edilmiştir. Aşınma testleri standart
blok on ring aşınma test cihazında 3 farklı yük altında (5, 10 ve 20 N), 0,6 ms-1
kayma hızı ve üç farklı (53, 72 ve 94 m) kayma mesafesi
kullanılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda, kompozit malzemelerin içerisinde
artan ZrO2 miktarı ile sertlik ve yoğunlukları artmaktadır. Aşınma
testleri sonucunda, en yüksek ağırlık kaybı, takviyesiz Al-2Gr matris alaşımda
elde edilirken, en düşük ağırlık kaybı ise %12 ZrO2 ilaveli kompozit
malzemelerde elde edilmiştir. Bununla birlikte artan takviye miktarı ile
sürtünme katsayısında ise azalma olduğu görülmüştür.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 30 Eylül 2019 |
Gönderilme Tarihi | 5 Mayıs 2019 |
Kabul Tarihi | 16 Temmuz 2019 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 6 Sayı: 3 |
Açık Dergi Erişimi (BOAI)
Bu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.