MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması
Yıl: 2018 Cilt: 33 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 995 - 1012 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.416401 İndeks Tarihi: 17-12-2018
MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması
Öz: Bu çalışmada, günümüzde katı yağlayıcı olarak yaygın kullanılan MoS2 ve grafit tozları AISI1008 çeliğindenimal edilmiş 10 mm çapında ve 20 mm boyundaki numunelere sürme-sıvama metoduyla kaplanmıştır.Aşınma ve sürtünme deneyleri için pin-disk tipi tribometre tasarlanmış ve imal edilmiştir. Deneyler üç farklı;kuru, yağlı ve yağ + %5 Molykote-A katkısı içeren ortam altında gerçekleştirilmiştir. Kuru ortamda, MoS2ve grafit kaplamalarının sürtünmeyi sırasıyla ortalama %42 ve %51 oranında azalttığı tespit edilmiştir. MoS2ve grafit kaplaması için yağlı ortamdaki sürtünme katsayıları kuru ortamdakilere göre sırasıyla yaklaşık 10kat ve 8 kat daha düşük elde edilmiştir. Aşınmış yüzeylerin incelemesinde, kuru ortamda aşındırılmışnumunelerde kazınma izleri ve bölgesel olarak metal yüzeyler görülmüştür. Yağlı ortamda ise, kaplamalaryüzeysel olarak aşınmış ve aşınmış yüzeylerde herhangi bir metal bölge görülmemiştir. %30, %60 ve %95güvenilirlik değerleri için MoS2 ve grafit kaplamaların ömür değerleri istatiksel olarak hesaplanmıştır.
Anahtar Kelime: Investigation of tribological properties of MoS2 and graphite coatings under different environmental conditions
Öz: In this study, 10 mm in diameter and 20 mm length made of AISI1008 steel samples coated with graphite and MoS2 powders which widely used today as a solid lubricant with lead-spinning method. A pin-disc type tribometer was designed and manufactured for wear and friction tests. The experiments were carried out under three different environment; dry, oily and oil + 5% Molykote-A added. In dry environment, MoS2 and graphite coatings were found to reduce friction by an average of 42% and 51%, respectively. The friction coefficients for MoS2 and graphite coatings in oily medium, were respectively about 10 times and 8 times lower than those in dry environment. In investigation of abrasioned surfaces, it was seen that scratch marks and locally metal regions on abrasioned surfaces which had worn in dry environment. In case of oily environmental, the coatings were superficially worn and no metal region was seen on abrasioned surfaces. For 30%, 60% and 95% reliability values, the lifetime values of MoS2 and graphite coatings were statistically calculated.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- Balakrishnan N., Cramer E., The Art of Progressive Censoring Applications to Reliability and Quality, Springer, New York, A.B.D., 2014.
- Gatignon H., Statistical Analysis of Management Data, Springer, New York, A.B.D., 2014.
- Koyun A., Kaymakçı Ö. T., Reliability Analysis of a Tram Line, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (4), 615-626, 2015.
- Zhang, X.R., Pei, X.Q., Qi-Hua, W., Friction and wear studies of polyimide composites filled with short carbon fibers and graphite and micro SiO2, Materials and Design, 30 (5), 4414-4420, 2009.
- Cho M. N., Ju J., Kim S. J., Jang H., Tribological properties of solid lubricants (graphite, Sb2S3, MoS2) for automotive brake friction materials, Wear, 260 (3), 855- 860, 2005.
- Vadiraj A., Kamaraj M., Sreenivasan V.S., Wear and friction behavior of alloyed gray cast iron with solid lubricants under boundary lubrication, Tribology International, 44 (3), 1168–1173, 2011.
- Brogly M., Fahs A., Bistac S., Surface properties of new-cellulose based polymer coatings for oral drug delivery systems, Polym. Prepr., 52 (2), 1054-1063, 2011.
- Shi S. C., Wu J. Y., Huang T. F., Peng Y. Q., Improving the tribological performance of biopolymer coating with MoS2 additive, Surface & Coatings Technology, 303 (4), 250–255, 2016.
- Cizaire L., Vacher B., Mogne T. L., Martin J., Rapoport L., Margolin A., Tenne R., Mechanisms of ultra-low friction by hollow inorganic fullerene-like MoS2 nanoparticles, Surf. Coat. Technol., 160 (2), 282–287, 2002.
- Sayuti M., Erh O.M., Sarhan A.A.D, Hamdi M., Investigation on the morphology of the machined surface in end milling of aerospace AL6061-T6 for novel uses of SiO2 nano lubrication system, J. Clean Prod, 66 (2), 655–663, 2014.
- Guezmila M., Bensalah W., Mezlini S., Tribological behavior of UHMWPE against TiAl6V4 and CoCr28Mo alloys under dry and lubricated conditions, Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 63 (4), 375–385, 2016.
- Kim H., Abdala A. A., Macosko C. W., Graphene/polymer nanocomposites, Macro molecules, 43 (16), 6515–6530, 2010.
- Zhang W., He W., Jing X., Preparation of a stable graphene dispersion with high concentration by ultra sound, J. Phys. Chem. B, 114 (32), 10368–10373, 2010.
- Xie H., Jiang B., He J., Xia X., Pan F., Lubrication performance of MoS2 and SiO2 nanoparticles as lubricant additives in magnesium alloy-steel contacts, Tribology International, 93 (2), 63–70, 2016.
- Su L., Gao F., Han X., Chen J., Effect of copper powder third body on tribological property of copper-based friction materials, Tribology International, 90 (1), 420– 425, 2015.
- Arora R., Kumar S., Singh G., Pandey O., Influence of particle size and temperature on the wear properties of rutile-reinforced aluminium metal matrix composite, Journal of Composite Materials, 49 (7) 843–852, 2015.
- Cruz J. F., Botelho T. S., Caron I. L., Durand A. M., Messager D., Role of WS2, WS2+CrC and bonded coatings on damage and friction of Inconel718 flat rough surfaces at high temperature, Tribology International, 100 (3), 430–440, 2016.
- Hovsepiana P. E., Mandala P., Ehiasariana A. P., Safranb G., Tietemac R., Doerwaldca D., Friction and wear behaviour of Mo–W doped carbon-based coatingduring boundary lubricated sliding, Applied Surface Science, 366 (2), 260–274, 2016.
- Alazemi A. A., Dysart A. D., Phuah X. L., Pol V. G., Sadeghi F., MoS2 nanolayer coated carbon spheres as an oil additive for enhanced tribological performance, Carbon, 110 (2), 367-377, 2016.
- Liu F., Wang T., Wang Q., Meng J., Lu J., Improved frictional behavior of SiC derived carbon coating using MoS3 as a solid lubricant, Tribology International, 94 (2), 61–66, 2016.
- Kaçal A., Yıldırım F., Determining the Effects of CBN Cutting Insert's Cutting Performance on Surface Roughness and Tool Wear at Turning of PMD 23 Steel, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (1), 181-189, 2016.
- Kahraman F, Gençer G. M., Karadeniz S., Investigation of Wear Behaviour of Plasma Nitrided X40CrMoV5-1 High Alloy Steel, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 28 (1), 7-14, 2013.
- Gençer G. M., Owsalou R. G., Karadeniz S., Determination of abrasive wear resistances of Fe-based hardfacing coated wear plates that were used as grinders in cement production in cases where clinker and farin were used as abrasives, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (3), 511-520, 2016.
- Ünal H., Yetgin S. H., The Investigation of Tribological Performance of Polyamide 6 Polymer and Polyamide 6/Wax Blend Against Themselves, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 31 (2), 457-463, 2016.
- Qiu Z. K., Zhang P. Z., Wei D. B., Wei X. F., Chen X. H., A study on tribological behavior of double-glow plasma surface alloying W-Mo coating on gear steel, Surface & Coatings Technology, 278 (1), 92–98, 2015.
- Prabakaran V., Sivakumaran I., Palimar S. P., Experimental investigation of wear characteristics on TiCN-coated AISI 410 steel, Appl. Phys. A, 468 (2), 1- 8, 2016.
- Grzesik W., Malecka J., Zalisz Z., Zak K., Nieslony P., Investigation of Friction and Wear Mechanisms of TiAlN Coated Carbide Against Ti6Al4V Titanium Alloy Using Pin-on-disk Tribometer, Archieve of Mechanical Engineering, 13(1), 113-127, 2016.
- Guezmil M., Bensalah W., Khalladi A., Elleuch K., Depetris-Wery M, Ayed H. F., Friction coefficient and microhardness of anodized aluminum alloys under different elaboration conditions, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 25 (2), 1950−1960, 2015.
- Rabinowicz E., Friction and Wear of Materials, John Wiley & Sons, New York, A.B.D., 2005.
- Zhang P., Zhang F.C., Yan Z.G., Wang T.S., Qian L.H., Wear property of low temperature bainite in the surface layer of a carburized low carbon steel, Wear, 271 (3), 697–704, 2011.
- Brostow W., Khoja S., Simoes R., Sliding wear behavior of polymers studied with mesoscopic molecular dynamics, Journal of Material Science, 52 (2), 1203– 1213, 2016.
- Xiong L., He Z., Han S., Tang J., Wu Y., Zeng X., Tribological properties study of N-containing heterocyclic imidazoline derivatives as lubricant additives in water-glycol, Tribology International, 104 (1), 98–108, 2016.
- Berman D., Erdemir A., Sumant A. V., Graphene: a new emerging lubricant, Materials Today, 17 (1), 31-42, 2014.
- Zhenga D., Caia Z., Shenb M., Lia Z., Zhu M., Investigation of the tribology behaviour of the graphene nanosheets as oil additives on textured alloy cast iron surface, Applied Surface Science, 387 (2), 66–75, 2016.
| APA | İMECE Y, ERDEM O, TUÇ B (2018). MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. , 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| Chicago | İMECE Yiğit,ERDEM OGUZ,TUÇ BEDRİ MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. (2018): 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| MLA | İMECE Yiğit,ERDEM OGUZ,TUÇ BEDRİ MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. , 2018, ss.995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| AMA | İMECE Y,ERDEM O,TUÇ B MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. . 2018; 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| Vancouver | İMECE Y,ERDEM O,TUÇ B MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. . 2018; 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| IEEE | İMECE Y,ERDEM O,TUÇ B "MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması." , ss.995 - 1012, 2018. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| ISNAD | İMECE, Yiğit vd. "MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması". (2018), 995-1012. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416401 |
| APA | İMECE Y, ERDEM O, TUÇ B (2018). MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(3), 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| Chicago | İMECE Yiğit,ERDEM OGUZ,TUÇ BEDRİ MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33, no.3 (2018): 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| MLA | İMECE Yiğit,ERDEM OGUZ,TUÇ BEDRİ MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.33, no.3, 2018, ss.995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| AMA | İMECE Y,ERDEM O,TUÇ B MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(3): 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| Vancouver | İMECE Y,ERDEM O,TUÇ B MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2018; 33(3): 995 - 1012. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| IEEE | İMECE Y,ERDEM O,TUÇ B "MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33, ss.995 - 1012, 2018. 10.17341/gazimmfd.416401 |
| ISNAD | İMECE, Yiğit vd. "MoS2 ve grafit kaplamaların farklı ortam şartlarında tribolojik özelliklerinin araştırılması". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/3 (2018), 995-1012. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416401 |
