TRIBOLOGICAL AND SURFACE MORPHOLOGICAL CHARACTERISTICS OF TITANIUM ALLOY AGAINST COATED CARBIDE PIN

Abstract

ABSTRACT

Considering the wide awareness regarding titanium alloys, this research emphasizes the Ti–6Al–4V titanium alloy tribological performance against WC cemented carbide balls at numerous cooling conditions. The tribological tests were performed on Ti–6Al–4V flat specimens utilizing a ball-on-flat tribometer at dry, hybrid graphene/boron nitride mixture nanoparticles-MQL (nano-3), in addition to nanographene with MQL (nano-1) and boron nitride with MQL (nano-2) circumstances. Test parameters include a sliding distance of 100 m, sliding velocities equal to 50 mm/s and 75 mm/s, on the other hand, the loads were 10 and 20 N. Afterward, the maximum serious tribological properties like volume loss, friction forces, wear depth, along with SEM micrographs were examined.

The consequences have shown that the smallest value of volume loss took place in the nano-3 circumstance. Moreover, the greatest value of wear depth was found to be equal to 105 μm under the dry environment at 75 mm/s sliding speed and 20 N load. In addition, the minimum friction force value (2.3 N) was accomplished at a sliding speed of 50 mm/s and load of 10 N under the nano-3 circumstance.

ÖZET

Titanyum alaşımlara ilişkin farkındalık göz önüne alındığında, bu tez çalışması çeşitli soğutma koşullarında tungsten karbür bilyelere karşı Ti–6Al–4V titanyum alaşımının tribolojik performansını vurgulamaktadır. Tribolojik testler, MQL ile nanografene ek olarak kuru, hibrit grafen/bor nitrür karışımı nanopartiküller-MQL'de (nano-3) düz bir top üzerinde bir tribometre kullanılarak Ti–6Al–4V alaşımı üzerinde gerçekleştirilmiştir. Test parametreleri, 100 m kayma mesafesi, 50 mm/sn ve 75 mm/sn kayma hızlarını içerirken, yükler 10 ve 20 N olarak belirlenmiştir. Daha sonra hacim kaybı, sürtünme kuvvetleri, aşınma derinliği gibi tribolojik özellikler ile birlikte SEM mikrografları incelenmiştir. Sonuçlar, en küçük hacim kaybı değerinin nano-3 durumunda gerçekleştiğini göstermiştir. Ayrıca, 75 mm/s kayma hızında ve 20 N yükte kuru ortamda en büyük aşınma derinliği 105 μm olarak elde edilmiştir.

Ayrıca minimum sürtünme kuvveti değeri (2,3 N), nano-3 koşulunda 50 mm/s kayma hızında ve 10 N yükte gerçekleşmiştir.