Dökme demir/bronz talaşlarının geri dönüştürülmesiyle elde edilen kompozit malzemelerin aşınma özelliklerinin araştırılması

Bu tez çalışmasında atık metallerin çift etkili sıcak presleme yöntemi kullanılarak geri dönüştürülmesiyle elde edilen metal matrisli kompozit malzemelerin (MMK) aşınma davranışları incelenmiştir. Çift etkili sıcak presleme yöntemiyle geri dönüştürülen kompozit malzemelerin üretiminde kimyasal içerikleri bilinen CuSn10 (bronz) ve GGG40 (küresel grafitli dökme demir) malzemeleri kullanılmıştır. MMK malzemelerin üretimlerinde dört farklı karışım oranı belirlenmiş, üretimler üç farklı basınç ve iki farklı sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir. Aşınma testleri öncesinde mekanik özelliklerini belirlemek maksadıyla üretimleri gerçekleştirilen MMK malzemelerin gözenek, yoğunluk ve brinell sertlik testleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar mikro yapı görüntüleriyle beraber değerlendirilmiştir. Mekanik özelliklerin belirlenmesi sonrasında aşınma davranışlarının belirlenmesi için aşınma testleri ASTM (G77-05) block on disc aşınma testi standardı esas alınarak gerçekleştirilmiştir. Aşınma testlerinin gerçekleştirilmesiyle temas bölgesinin anlık sıcaklık değişimleri, sürtünme katsayısı değişimleri ve ağırlık kayıpları tespit edilmiştir. Ayrıca aşınma testlerinde kompozit malzemelerin yüzey pürüzlülüğü değişimleri testler öncesinde ve sonrasında düzenli bir şekilde ölçülmüştür. Aşınma testleri sonrasında MMK malzemelerin ve aşındırıcı disk malzemesinin yüzeylerindeki değişimler SEM ve EDS analizleriyle, aşınma esnasında faz dönüşümü olup olmadığı ise XRD analizleriyle incelenmiştir. Elde edilen veriler neticesinde, farklı üretim parametrelerinin kompozit malzemenin aşınma davranışına etkisi incelenmiş ve kaymalı yatak malzemesi olabilirliği araştırılmıştır. Kompozit malzeme içerisinde ki takviye malzemesi GGG40' ın miktarının artmasıyla yüzey sertliklerinde ve gözenek miktarlarında artışlar görülmüştür. Ayrıca GGG40 miktarının fazla olduğu kompozit malzemelerin aşınma testlerinde yüzey pürüzlülüğü ve temas bölgesi sıcaklıklarında artışlar gözlemlenmiştir. Takviye malzemesi içerisinde ki küresel grafitlerin yağlayıcı etkisiyle aşınmanın ilerleyen süreçlerinde sürtünme katsayısında belirgin düşüşler tespit edilmiştir.