Toz metal fren balata malzemelerinin sürtünme-aşınma performansı üzerine çinkonun etkisi


BOZ M., Kurt A.

Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, cilt.21, sa.1, ss.115-121, 2006 (Scopus) identifier

Özet

Bu çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada toz metalurjisi yöntemi ile bronz esaslı fren balataları üretilmiş ve üretilen balataların sürtünme-aşınma performansları test edilmiştir. İkinci aşamada bronz esaslı balata tozlarına farklı oranlarda (0,5 - 4 %) Zn tozu ilave edilerek, yeni balata numuneleri üretilmiş ve üretilen Zn ilaveli balata numunelerinin sürtünme aşınma davranışları belirlenerek Zn esaslı balata numuneleri ile mukayesesi yapılmıştır. Bu amaçla fren balata numunelerinin yoğunluk, sertlik, sürtünme katsayısı, sürtünme kuvveti ve aşınma miktarları tespit edilmiş, numunelerden sinterleme öncesi ve sonrası mikro yapı görüntüleri ile aşınan yüzeylerden SEM görüntüleri alınmış ve numunelerdeki aşınma türleri tespit edilmiştir. Deneyler sonucunda, bu çalışmada kullanılan bronz esaslı metal tozundan üretilen fren balata numunelerinin optimum sürtünme-aşınma davranışlarının 350 MPa presleme basıncında ve 820 °C sinterleme sıcaklığında olduğu belirlenmiştir. Bütün balata numunelerinin aşınma direnci ve sürtünme katsayısı değerleri SAE-J661 standart aralığında çıkmıştır. Aşınma direnci açısından en iyi sonucu % 0,5 Zn ilaveli sürtünme malzemesi verirken, sürtünme katsayısı açısından en iyi sonucu % 2 Zn ilaveli sürtünme malzemesi vermiştir.
In this work the wear behavior of brake linings, produced by two different stages is studied. In the first stage, bronze based brake linings were produced by powder metallurgy route and friction-wear performances of these linings were tested. In the second stage, new brake linings were produced by adding Zn powder to the bronze based lining material in varying amounts 0.5 – 4 %. The wear behavior of these Zn powder added new brake linings was determined and compared with the bronze based ones. For this purpose, density, friction coefficient, friction force and mass loss of the brake lining’s specimens were determined. Microstructure photographs of the specimens before and after sintering were taken and the worn surfaces were examined using SEM to determine acting wear types. Optimum friction-wear behavior of bronze based powder metal brake lining was obtained when it was produced under 350 MPa pressure and at a sintering temperature of 820 °C. Wear resistance and friction coefficient values of all the brake lining specimens were found to be in the range specified in SAE-J661 standard. In terms of wear resistance, the best result was found for 5 % Zn added specimen while 2 % Zn added specimen gave the best result in terms of friction coefficient.