Kuru Sürtünme Altında Al-SiO2 ve Al-ZrO2 Nanokompozitlerin Tribolojik Özelliklerinin Karşılaştırılması
Öz
Bu çalışmada, silisyum dioksit (SiO2) veya zirkonyum dioksit (ZrO2) nanopartikül takviyeli alüminyum matisli kompozitlerin tribolojik özellikleri ve mikro yapıları araştırılmıştır. Üretilen numunelerin faz yapıları ve mikro yapıları; X-ışını kırınımı cihazıyla ve taramalı elektron mikroskobuyla incelenmiştir. Aşınma testleri pin-on disk aşınma test düzeneğinde, 5 N yük altında, 200 dev/dk dönüş hızında ve 20 dk süresince gerçekleştirilmiştir. Test sonuçlarına göre; minimum aşınma oranı (0.00359, 0.00361) ve minimum kütle kaybı (12 mg, 13 mg) Al-%6SiO2 ve Al-%9ZrO2 kompozitte elde edilmiştir. 440C paslanmaz çelik diske karşı en düşük sürtünme katsayısı ise sırasıyla Al-%9SiO2 (0.40) ve Al-%12ZrO2 (0.44) kompozitte tespit edilmiştir. Aynı katkı oranında SiO2 takviyeli alüminyum matrisli kompozitlerdeki aşınma oranının ve sürtünme katsayısının ZrO2 takviyeli alüminyum matrisli kompozitlere kıyasla daha az olduğu belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
Aşınma, Sürtünme, Silisyum dioksit, Zirkonyum dioksit, Alüminyum
Destekleyen Kurum
Ondokuz Mayıs Üniversitesi
Proje Numarası
PYO.MUH.1901.20.001
Teşekkür
Bu çalışmada, SEM ve XRD analizleri konusunda destekleri sebebiyle Ondokuz Mayıs Üniversitesi (OMÜ) Karadeniz İleri ve Teknoloji Araştırma Merkezi’ne teşekkür ederiz. Bu çalışma, Ondokuz Mayıs Üniversitesi tarafından [PYO.MUH.1901.20.001] proje numarası ile desteklenmiştir.
Kaynakça
- M. Demir. İndüksiyonla Sıcak İşlemin Grafen ve/veya Si3N4/B4C Takviyeli Al6061 Esaslı Kompozitlerin Mekanik, Tribolojik Özelliklerine ve Mikroyapısına Olan Etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Samsun, Türkiye, 2022
- Y Şahin. Kompozit Malzemelere Giriş, 2. Baskı, Ankara: Seçkin Yayınevi, 2006.
- MC. Şenel, M. Gürbüz, E. Koç, “Grafen takviyeli alüminyum matrisli yeni nesil kompozitler,” Mühendis ve Makine, c. 56, s. 669, ss. 36-47, 2015.
- F. Kumdalı. Alüminyum Matrisli B4C Takviyeli Kompozitlerin Toz Metalürjisi Yöntemi ile Üretimi, Yüksek Lisans Tezi, Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2008.
- F. Gül, L. Şenel, “Takviye parçacık boyutunun SiO2 takviyeli Al-Si kompozitlerin abrasiv aşınma davranışı üzerinde etkisi,” Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, c. 14, s. 2, ss. 194-199, 2010.
- E.Q. Mokhnache, G. Wang, L. Geng, “Wearing resistance of in-situ Al-based composites with different SiO2/C/Al molar ratios fabricated by reaction hot pressing,” Transactions of Nonferrous Metals Society of China, c. 26, s. 4, ss. 917-923, 2020.
- M. Rajasekar, U. Mohamed Faizal, S. Sudhagar, P. Vijayakumar, “Influence of heat treatment on tribological behavior of Al/ZrO2/fly ash hybrid composite,” Materials Today: Proceedings, c. 45, s. 2, ss. 774-779, 2020.
- P.S. Shreyas, S. Mahesh, N. Rajanna, “Evaluating the tribological properties of aluminium based hybrid composites reinforced with Al2O3&ZrO2 nano particles,” Materials Today: Proceedings, c. 45, s. 1, ss. 429-433, 2021.
- G.B. Veeresh Kumar, R. Pramod, C.G. Sekhar, G. P. Kumar, T. Bhanumurthy, “Investigation of physical, mechanical and tribological properties of Al6061-ZrO2 nano-composites,” Heliyon, c. 5, s. 11, ss. 1-8, 2019.
- K. Sekar, G. Jayachandra, S. Aravindan, “Mechanical and welding properties of A6082-SiC-ZrO2 hybrid composite fabricated by stir and squeeze casting,” Materials Today: Proceedings, c. 5, s. 9(3), ss. 20268-20277, 2018.