BÖLÜM 6. DENEYSEL ÇALIŞMALAR
7.1. Malzemelerin Aşınma Davranışları
7.1.5. Yağlayıcı ortama göre spesifik aşınma sonuçları
Tablo 7.4.’de UHMWPE için oda sıcaklığında, farklı yağlayıcı ortamlarında, 38-, 88- ve 138N yükler altında ve 0.4-, 0.8- ve 1.2m/s kayma hızlarındaki sürtünme katsayısı değerleri verilmiştir.
Tablo 7.4 UHMWPE için farklı yağlayıcı ortamlarda, farklı yüklerde ve kayma hızlarında ortalama spesifik aşınma oranı değerleri
Yağlayıcı Ortamlar Yük (N)
Kayma hızı (m/s)
0.4 0.8 1.2
Spesifik Aşınma Oranı (mm3/Nm)
Kuru 38 4,2 x 10-06 5,9 x 10-06 7,0 x 10-06 88 3,2 x 10-06 3,6 x 10-06 6,0 x 10-06 138 2,8 x 10-06 3,1 x 10-06 3,8 x 10-06 Saf su 38 3,3 x 10-06 3,7 x 10-06 5,6 x 10-06 88 2,4 x 10-06 2,8 x 10-06 4,4 x 10-06 138 2,3 x 10-06 2,8 x 10-06 3,3 x 10-06
Saf su+Yumurta albümini 38 3,7 x 10-06 4,6 x 10-06 5,1 x 10-06
88 2,0 x 10-06 2,8 x 10-06 3,6 x 10-06 138 1,7 x 10-06 2,3 x 10-06 2,6 x 10-06 HBSS 38 3,7 x 10-06 4,8 x 10-06 4,6 x 10-06 88 2,6 x 10-06 2,8 x 10-06 2,9 x 10-06 138 2,0 x 10-06 2,3 x 10-06 2,6 x 10-06 HBSS+HA 38 2,8 x 10-06 3,5 x 10-06 3,7 x 10-06 88 2,4 x 10-06 2,7 x 10-06 2,8 x 10-06 138 1,3 x 10-06 2,0 x 10-06 2,3 x 10-06
Şekil 7.14.’de farklı yağlayıcı ortamların a)0.4m/s, b)0.8m/s ve c)1.2m/s kayma hızlarındaki spesifik aşınma oranlarının değişimi verilmiştir. Grafiklerden de
86
görüldüğü gibi uygulanan yükün artmasıyla spesifik aşınma oranı azalmıştır. Tüm yağlayıcı ortamlarda spesifik aşınma oranı 10-6 mm3/N.m olarak elde edilmiştir. 0.4m/s hız ve 38N yük ve kuru ortamda spesifik aşınma oranı 4.2 10-6 mm3/N.m, 0.4m/s ve 88N yükte spesifik aşınma oranı 3.2 10-6 mm3/N.m ve 0.4m/s ve 138N yükteki spesifik aşınma oranı ise 2.8 10-6 mm3/N.m olarak elde edilmiştir. Yağlayıcı ortam olarak saf su+yumurta albümini kullanıldığında 0.4m/s kayma hızı ve 38-, 88- ve 138 N yükte elde edilen spesifik aşınma oranları sırasıyla 3.7 10-6 mm3/N.m, 2.0 10-6 mm3/N.m ve 1.7 10-6 mm3/N.m’dir. Yağlayıcı ortam olarak HBSS+HA kullanıldığında ise 0.4m/s hız ve 38-, 88- ve 138 N yükte elde edilen spesifik aşınma oranları sırasıyla 2.8 10-6 mm3/N.m, 2.4 10-6 mm3/N.m ve 1.3 10-6 mm3/N.m elde edilmiştir. Genel olarak 1.2m/s kayma hızında ve 138N yük altında, HBSS+HA yağlayıcı ortamı kullanılarak elde edilen ortalama spesifik aşınma oranı, kuru ortama göre yaklaşık %40 oranında azalmıştır. HBSS yağlayıcı ortamında ise spesifik aşınma oranı kuru ortama göre yaklaşık %30 azalmıştır. Saf su+yumurta albümini ile Saf su kullanılan yağlayıcı ortamların kuru ortama göre spesifik aşınma oranları sırasıyla %30 ve %15 azalmıştır.
En düşük spesifik aşınma oranı her üç kayma hızı içinde HBSS+HA yağlayıcı ortamda gerçekleşmiştir. En yüksek spesifik aşınma oranı ise kuru ortamda elde edilmiştir. 0.4m/s ve 0.8m/s kayma hızlarında saf su+yumurta albümini ile HBSS yağlayıcısının spesifik aşınma oranı saf su yağlayıcısının spesifik aşınma oranına göre daha yüksek çıkmıştır. Bu sonuç Margam Chandrasekaran’ın [78] yaptığı çalışmayla uyuşmaktadır. Margam Chandrasekaran yaptığı çalışmasında kayma hızının artmasıyla birlikte yumurta albüminli yağlayıcının saf su yağlayıcısına göre daha yüksek aşınma gösterdiğini elde etmiştir. Dangsheng Xiong [82] farklı yağlayıcı koşullar altında yaptığı çalışmasında, kuru ortam ile saf su yağlayıcı ortamı karşılaştırarak spesifik aşınma oranını kuru ortama göre yaklaşık %65 daha düşük değerlerde saf su yağlayıcısı içinde elde etmiştir. Kuru ortamda spesifik aşınma oranı yaklaşık 22 10-8 mm3/N.m iken saf su yağlayıcı ortamında yaklaşık 8.0 10-8 mm3/N.m’e kadar düştüğünü elde etmiştir. C.Z. Liu ve arkadaşlarının [83] yaptıkları çalışmalarında ise, yükün artmasıyla birlikte spesifik aşınma oranının düştüğünü elde etmiştir. Kuru ortam ile sulu yağlayıcı ortamın spesifik aşınma oranını da
karşılaştırmış sulu yağlayıcının kuru ortama göre %75-85 oranında daha düşük spesifik aşınma oranına sahip olduğunu elde etmiştir.
Şekil 7.14. Farklı yağlayıcı ortamların farklı kayma hızlarındaki spesifik aşınma oranı - yük değişimi a) 0.4m/s, b) 0.8m/s, c) 1.2m/s.
( a )
( b )
88
Şekil 7.15.’de farklı yağlayıcı ortamlarda, a)38N, b)88N ve c)138N yük altındaki spesifik aşınma oranlarının değişimi verilmiştir. Grafiklerden de görüldüğü gibi kayma hızının artması ile spesifik aşınma oranı artmıştır. Kullanılan yağlayıcı ortamlarda spesifik aşınma oranı 10-6 mm3/N.m olarak elde edilmiştir. Kuru ortamda; 38N yük ve 0.4m/s kayma hızında spesifik aşınma oranı 4.2 10-6 mm3/N.m, 38N yük ve 0.8m/s kayma hızında spesifik aşınma oranı 5.9 10-6 mm3/N.m ve 38N yük ve 1.2m/s kayma hızında spesifik aşınma oranı ise 7.0 10-6 mm3/N.m olarak elde edilmiştir. Yağlayıcı ortam olarak saf su kullanıldığında 38N yük ve 0.4-, 0.8- ve 1.2m/s kayma hızlarında elde edilen spesifik aşınma oranları sırasıyla 3.3 10-6 mm3/N.m, 3.7 10-6 mm3/N.m ve 5.6 10-6 mm3/N.m’dir. Yağlayıcı ortam olarak HBSS+HA kullanıldığında ise 38N yük ve 0.4-, 0.8- ve 1.2m/s kayma hızlarında elde edilen spesifik aşınma oranları sırasıyla 1.3 10-6 mm3/N.m, 2.0 10-6 mm3/N.m ve 2.3 10-6 mm3/N.m olarak düşük değerlerde elde edilmiştir.
Genel olarak 88N yük altında ve 1.2m/s kayma hızında, HBSS+HA yağlayıcı ortamı kullanılarak elde edilen ortalama spesifik aşınma oranı, kuru ortama göre yaklaşık %55 oranında azalmıştır. HBSS yağlayıcı ortamında da spesifik aşınma oranı kuru ortama göre yaklaşık %50 azalmıştır. Saf su+Yumurta albümini ile Saf su kullanılan yağlayıcı ortamlarda ise kuru ortama göre spesifik aşınma oranı sırasıyla yaklaşık %40 ve %27 azalmıştır.
En düşük spesifik aşınma oranı 0.4m/s kayma hızında HBSS+HA yağlayıcı ortamda gerçekleşmiştir. En yüksek spesifik aşınma oranı ise kuru ortamda 1,2m/s kayma hızında elde edilmiştir. Dangsheng Xiong [82] farklı yağlayıcı koşullar altında yaptığı çalışmasında, kuru ortama göre saf su yağlayıcı ortamın daha iyi spesifik aşınma gösterdiğini elde etmiştir. C.Z. Liu ve arkadaşlarının [83] yaptıkları çalışmalarında ise, kuru ortama göre sulu yağlayıcı ortamın spesifik aşınma oranını daha düşük değerlerde elde etmiştir.
Şekil 7.16.’da spesifik aşınma oranının toplu halde farklı yağlayıcı ortamlarına göre değişimleri verilmiştir.
Şekil 7.15. Yağlayıcı ortamların farklı yükler altındaki spesifik aşınma oranı - kayma hızı değişimi a) 38N, b) 88N, c) 138N
( a )
( b )
90
Şekil 7.16. Spesifik aşınma oranının farklı yağlayıcı ortamlarına göre değişimi a)Kayma hızı b)Yük
( a )
( b )
9