Al–8Fe–1.7V–7.9Si alaşımına ait farklı toz boyutlarında üretilen numunelerin oda sıcaklığı, 150°C, 250°C ve 350°C’lerde yapılan aşınma testlerinde, sıcaklığın ve toz boyutunun yapısal ve morfolojik özelliklerinin incelenmesini konu alan bu çalışmada aşağıdaki genel sonuçlar elde edilmiştir.
1. X-ışını difraksiyon çalışmalarında, yapıda yüksek sıcaklık dayanımı özelliklerini belirleyen, α–Al13(Fe,V)3Si fazına rastlanılmıştır.
2. Mikroyapı çalışmalarında, altıgen yapıda α–Al13(Fe,V)3Si fazına rastlanılmıştır. Numunelerin üretiminde kullanılan toz boyutlarının küçülmesi ile bu fazın alüminyum matriks içerisinde daha kararlı şekilde dağıldığı gözlemlenmiştir. Numunelerin, ekstrüzyon yönlerinde dik kesit mikroyapıları incelendiğinde, bantlaşma ve bantların arasında dağılmış α fazı belirlenmiştir.
3. Farklı sıcaklıklarda yapılan aşınma deneylerinde, sıcaklığın artması ile aşınma hızı artmaktadır. Her iki toz boyutunda üretilen numunelerde, oda sıcaklığı ve 150°C’de aşınma mekanizması oksidatif aşınma iken, daha yüksek sıcaklıklarda aşınma plastik deformasyon kontrollü aşınma olmaktadır.
4. Farklı toz boyutlarında üretilen numunelerin aşınma izleri karşılaştırıldığında, -150+106 µm toz boyutuna sahip numunelerin, -2000+212 µm toz boyutuna sahip numunelerden daha çok aşınmaya maruz kaldığı ve aşınma hızının daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir.
5. Farklı toz boyutlarında üretilmiş numunelerin sürtünme katsayısı grafiklerinde, -150+106 µm toz boyutuna sahip numunenin, -2000+212 µm toz boyutuna sahip numuneye göre daha yüksek sürtünme katsayısına sahiptir.
6. Yüksek sıcaklık aşınma deneyleri sonrasında, aşınma izlerinin taramalı elektron mikroskobu görüntülerinde, sıcaklığın artması ile birlikte iz üzerindeki aşınma morfolojisi değişmektedir. 150°C sıcaklık üzerinde yapılan aşınma deneylerinde, iz morfolojisinde plastik deformasyonu gösteren yüzeyden malzeme kalkmaları ve malzeme akışını gösteren karakteristik özellikler gözlemlenmiştir.
7. Numunelerin, farklı sıcaklıklara ait aşınma izlerinin EDS analizlerinde, her iki toz boyutuna sahip numunelerin oda sıcaklığı deneyleri sonucunda, yüzeyde oksijen varlığına rastlanılmıştır. -2000+212 µm toz boyutundaki numunelerin 150°C’de yapılan aşınma deneylerin sonrasında aşınma yüzeyinde eser miktarda oksijen varlığına ve plastik deformasyon emarelerine rastlanılır iken, -150+106 µm toz boyutuna sahip numunelerde 150°C’de oksijen varlığına rastlanılmamıştır. Bu durumda -2000+212 µm toz boyutunda imal edilen numunelerin 150°C’de aşınma mekanizması oksidatif ve plastik deformasyon kontrollü aşınma iken, -150+106 µm sadece plastik deformasyon kontrollü aşınma meydana gelmektedir.
KAYNAKLAR
[1] Yavuz, H.G., 2010. Mikro Ark Oksidasyon İşlemi Uygulanan AZ91 Kalite Magnezyum Alaşımının Yüzey Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek
Lisans Tezi, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
[2] Sayılgan, S., 2009. Production and Characterization of High Performance Al- Fe-Si-V Alloys for Elevated Temperature Applications, Yüksek Lisans
Tezi, O.D.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
[3] Pickens, J.R., 1990. Introduction to Aluminium and Aluminium Alloys, ASM
Handbook, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special- Purpose Materials, 2, 724-750, ASM International, Ohio, ABD.
[4] Chen, Z.H., Chen Z.G., Yan, H.G., Chen D., He, Y.Q., Chen, G., 2009. Novel method for densification of porous spray deposited Al–Fe–Si– V alloy tube preforms, Material Science and Technology, 3, 111-116. [5] Spear, K.E., Visco S., Wuchina E.J., Wachsman E.D., 2006. High
temperature materials, The Electrochemical Society Interface, 48-51. [6] Winstone, M.R., Brooks J.W., 2008. Advanced high temperature materials:
Aeroengine fatigue, Ciencia e Tecnologia dos Materials, 20, 15-24. [7] Erdem, M., 2007. Mekanik Alaşımlama Yöntemi ile Ni Esaslı Bir
Süperalaşımın Üretimi, Mikro Yapı-Mekanik ve Oksitlenme Özelliklerinin Araştırılması, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
[8] Campbell, F.C., 2008. Elements of Metallurgy and Engineering Alloys, ASM International, Ohio, ABD.
[9] Donachie, M.J., Donachie, S.J., 2002. Super Alloys, Technical Guide, ASM International, Ohio, ABD.
[10] Weber J.H., Bomford M.J., 1973. High-Cycle Fatigue Properties of a Dispersion Strengthened Nickel-Base Superalloy, Fatigue at Elevated Temperatures, 427-449, ASTM International, Baltiomore, ABD. [11] Inman, I.A., Datta, P.S., 2010. Studies of temperature sliding wear of metallic
dissmiliar interfaces III: Incoloy MA956 versus Incoloy 800 HT,
Tribology on International, 43, 2051-2071.
[12] Sıcakyüz, Ö., 2007. Titanyum ve Alaşımlarının Anodik Oksidasyon Davranışı ve Karakterizasyonu, Yüksek Lisans Tezi, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
[13] Lütjering, G., Williams, J.C., Gysler, A., 2000. Microstructure and Mechanical Properties of Titanium Alloys, Microstructure and
Properties of Materials, 55, Li J.C.M., World Scientific Publishing
[14] Davis, J. R., 1997. Heat Resistant Materials, ASM International, Ohio, ABD. [15] Bauccio, M. L., 1994, Descaling and Special Surface Treatments, Materials
Properties Handbook Titanium Alloys, 1145, Boyer R., Gerhard W.,
Collings E.W., ASM International, Ohio, ABD.
[16] URL-1 <http://www.thomasnet.com>, alındığı tarih 10.04.2011.
[17] Arhami, M., Sarioglu, F., Kalkanli, A., Hashemipour, M., 2008. Microstructural characterization of squeeze-cast Al-8Fe-1,4V-8Si,
Material Science and Engineering, 485, 218-223.
[18] Davis, J.R., 1994. ASM Specialty Handbook: Stainless Steel, ASM International, Ohio, ABD.
[19] Davis, J.R., 1994. ASM Specialty Handbook: Aluminium and Aluminium
Alloys, ASM International, Ohio, ABD.
[20] Xun, Y., Tan, M.J., 2004. Microstructure Evoluion During High Temperature Deformation of 8090 Al-Li Alloy, Material and Manufacturing
Process, 19, 3, 373-389.
[21] Sahoo, K.L., Das, S.K., Murty, B.S., 2003. Formation of novel microstructures in coventionally cast Al-Fe-V-Si alloys, Materials
Science and Technology, A355, 193-200.
[22] Peng, L.M., Zhu, S.J., Ma, Z.Y., Bi, Ji., Chen, H.R., Wang, F.G., 1999. High temperature creep deformation of an Al - Fe - Si – V Alloy,
Material Science and Engineering, A259, 25-33.
[23] Brushan, B., 2001. Modern Tribology Handbook, CRC Press, Boca Raton, ABD.
[24] Stachowiak, G.W., Batchelor, A.W., 2001. Engineering Tribology, Butterworth-Heinemann Publications, Riverport, ABD.
[25] Brushan, B., 1999. Principles and Applications of Tribology, Wiley- Interscience Publication, San Francisco, ABD.
[26] Hutchings, I.M., 1992. Friction and Wear of Engineering Materials, Holder & Sloughton Publications, Londra, İngiltere.
[27] Matthews, A., Holmberg, K., 2009. Coatings tribology properties,
mechanisms, techniques and applications in surface engineerings,
Elsevier B.V., Oxford, İngiltere.
[28] Coşkun, M.B., Aksit, M.F., 2010. A brief overview on high temperature friction and wear, Proceedings of the STLE/ASME 2010 International
Joint Tribology Conference, IJTC2010, San Francisco, ABD, 17-20
Ekim.
[29] Lim, S.C., 2002. The relevance of wear mechanism maps to mild-oxidational wear, Tribology International, 35, 717-723.
[30] Das, S., Morales, A.T., Alpas, A.T., 2010, Microstructural evolution during high temperature sliding wear of Mg-3% Al-1% Zn (AZ31) alloy,
Wear, 268, 94-103.
[31] Sahoo, K.L., Krishnan, C.S., Chakrabarti A.K., 2000. Studies on wear characteristics of Al-Fe-V-Si alloys, Wear, 239, 211-218.
[32] Jiang, J., Stott, F.H., Stack, M.M., 2004. A generic model for dry sliding wear of models at elevated temperatures, Wear, 256, 973-985.
[33] Pauschitz, A., Roy, M., Franek, F., 2008. Mechanisms of sliding wear of metals and alloys at elevated temperatures, Tribology International, 41, 584-602.
[34] Sahoo, K.L., Pathak, B.N., 2009, Solidification behaviour, microstructure and mechanical properties of high Fe containing Al-Si-V alloys, Journal
of Materials Processing Technology, 209, 798-804.
[35] Xue, M., 2009. High temperature oxidation and wear behaviour of powder metallurgically developed Ni-Cr-W-Al-Ti-MoS2 composite, Indian Journal of Engineering & Material Sciences, 16, 111-115.
[36] Rajaram, G., Kumaran, S., Srinivasa Rao, T., 2010. High temperature tensile and wear behaviour of aluminum silicon alloy, Materials
Science and Engineering, A528, 247-253.
[37] Narayanasamy, R., Selvakumar, N., Pandey, K.S., 2007. Phenomenon of instantaneous strain hardening behaviour of sintered Al-Fe composite preforms during cold axial forming, Materials and Design, 28, 1358- 1363.
ÖZGEÇMİŞ
Ad Soyad: Emrah KORAMAN
Doğum Yeri ve Tarihi: Bartın / 05.01.1985 Lisans Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi