Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi

ALTIPARMAK, Duran; KUŞ, Hüsamettin; BAŞAR, Gökhan

doi:10.2339/2016.19.4 537-546

Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi

Hüsamettin KUŞ, (İskenderun Teknik Üniversitesi, İskenderun Meslek Yüksekokulu, Otomotiv Programı, İskenderun, Türkiye)

Duran ALTIPARMAK, (Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Gökhan BAŞAR (İskenderun Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, İskenderun, Türkiye)

Politeknik Dergisi

4 1

Yıl: 2016 Cilt: 19 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 537 - 546 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.2339/2016.19.4 537-546 İndeks Tarihi: 19-06-2021

Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi

Öz:

Bu çalışmada sıcak presleme yöntemi ile üretilen kütlece % 6 uçucu kül takviyeli bronz matrisli fren balata malzemesinin tribolojiközellikleri üzerine farklı oranlarda (% 0,5-4) ilave edilen kolemanit miktarının etkisi araştırılmıştır. Üretilen balata malzemelerininsürtünme aşınma deneyleri SAE J661 test standardına göre Chase tipi test cihazında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sertlik, yoğunlukgibi bazı fiziksel özellikler de belirlenmiştir. Aşınma mekanizmasını belirleyebilmek için numunelerin aşınma yüzeyleri taramalıelektron mikroskobu (SEM) ve X-Işını Kırınım yöntemi (XRD) kullanılarak karakterize edilmiştir. Deneysel çalışma sonucundabütün balata numunelerinin aşınma direnci ve sürtünme katsayısı değerleri SAE-J661 standart aralığında çıkmıştır. Aşınma direnciaçısından en iyi sonucu kolemanit ilavesiz sürtünme malzemesi verirken, sürtünme katsayısı açısından en iyi sonucu % 0,5kolemanit ilaveli sürtünme malzemesi vermiştir.

Anahtar Kelime:

The Effect of Colemanite Content on Friction-Wear Properties of the Bronze Based Brake Lining Material Reinforced with Fly Ash Fabricated by the HotPressing Method

Öz:

In this study, the effect of the addition of different ratios of colemanite (0.5-4 %) on tribological properties of bronze based brake lining material containing 6 % fly ash fabricated by hot pressing method were investigated. The friction-wear tests of produced brake lining materials were performed on a Chase type friction tester according to SAE J661 test standard. Furthermore, some of physical properties such as density and hardness were also determined. Wear surface of samples were characterized by using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) to determine the wear mechanism. 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 brake lining material without colemanite addition while 0,5 % colemanite added sample gave the best result in terms of friction coefficient.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1) Mohanty, S. and Chugh, P., Y., “Development of fly ashbased automotive brake lining”, Tribology International, 40: 1217-1224, (2007)
2) Sugözü, İ., “Bor Katkılı Asbetsiz Otomotiv Fren Balatası Üretimi ve Frenleme Karakteristiğinin İncelenmesi”, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2009)
3) Mutlu, İ., “Seramik katkılı asbestsiz otomotiv fren balatası üretimi ve frenleme karakteristiğinin deneysel incelenmesi”, Doktora Tezi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2002)
4) Jaafar, R., T., Selamat, S., M. and Kasiran, R., “Selection of Best Formulation for Semi-Metallic Brake Friction Materials Development”, Powder Metalurgy, InTech, (2012)
5) Han, Y., Tian, X. and Yin, Y., “Effects of Ceramic Fiber on the Friction Performance of Automotive Brake Lining Materials”, Tribology Transactions, 51(6): 779-783, (2008)
6) Bijwe, J., “Composites as Friction Materials: Recent Developments in Non-Asbestos Fiber Reinfored Friction Materials-A Review”, Polymer Composites, 18(3): 378- 396, (1997)
7) Jang, H., Ko, K., Kim, J. S. and Basch, H. R., “The effect of metal fibers on the friction performance of automotive brake friction materials”, Wear, 256(3-4): 406-414, (2004)
8) Bijwe, J., Majumdar, N. N. and Satapathy, K. B., “Influence of modified phenolic resins on the fade and recovery behavior of friction materials”, Wear, 259(7-12): 1068- 1078, (2005)
9) Eriksson, M., Bergman, F. and Jacobson, S., “On the nature of tribological contact in automotive brakes”, Wear, 252(1- 2): 26-36, (2002)
10) Anderson, E. A., “Friction and Wear of Automotive Brakes”, Friction Lubrication and Wear Technology, ASM Handbook, (1992)
11) Junior, E. L. A. J., Arrieche, E. F. and Schaeffer, L.,”Analysis of Wear in Organic and Sintered Friction Materials Used in Small Wind Energy Converters”, Materials Research, 11(3): 269-273, (2008)
12) Popescu, N.I., Ghita, C., Bratu, V. and Navarro, P.G., “Tribological behaviour and statistical experiental desing of sintered iron-copper based composites”, Applied Surface Science, 285: 72-85, (2013)
13) Yazıcı, H., “Termik Santral Atığı Yapay Alçı-Uçucu KülTaban Külü Esaslı Yapı Malzemesi Geliştirilmesi”, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, (2004)
14) Malhotra, M. V., Valimbe, S. P. and Wright, A. M., “Effects of fly ash and bottom ash on the frictional behavior of composities”, Fuel, 81(2): 235-244, (2002)
15) Dadkar, N., Tomar, S. B., and Satapathy, K. B., “Evaluation of flyash-filled and aramid fibre reinforced hybrid polymer matrix composites (PMC) for friction braking applications”, Materials and Desing, 30(10): 4369-4376, (2009)
16) Rohatgi, P.K., Guo, R.Q., Huang, P. and Ray, S., “Friction and abrasion resistance of cast aluminum alloyfly ash composite”, Metallurgical and Materials Transactions A, 28(1): 245-250, (1997)
17) Sudarshan and Surappa, M.K., “Dry sliding wear of fly ash particle reinforced A356 Al composites”, Wear, 265: 349-360, (2008)
18) Sai, N.V., Komaraiah, M. and Raju, A.V.S.R., “Preparation and properties of sintered copper–tin composites containing copper coated or uncoated fly ash”, Materials and Manufacturing Processes, 23(7): 651-657, (2008)
19) Boz, M., and Kurt, A., “The effect of Al2O3 on the friction performance of automotive brake friction materials”, Tribology International, 40(7): 1161–1169, (2007)
20) Boz, M., Kurt, A., “The Effect of SiO2 on the Friction Performance of Automotive Brake Friction”, Metallofız. Noveıshıe Tekhnology, 33(3): 389-405, (2011)
21) Boz, M. and Kurt, A., “Effect of ZrSiO4 on the Friction Performance of Automotive Brake Friction Materials”, J. Mater. Sci. Technol., 23(6): 843-850, (2007)
22) Boz, M. and Kurt, A., “Bronz Esaslı Fren Balata Malzemelerinin SürtünmeAşınma Özelliklerine Sepiyolit’in Etkisi”, Politeknik Dergisi, 9(4): 303-310, (2006)
23) Junior, E. L. A. J., Arrieche, E. F., and Schaeffer, L., “Analysis of Wear in Organic and Sintered Friction Materials Used in Small Wind Energy Converters”, Materials Research, 11(3): 269-273, (2008)
24) Yao, P., Sheng, H., Xiong, X. and Huang, B., “Worn surface characteristics of Cu-based powder metallurgy bake materials for aircraft”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 17(1): 99-10, (2007)
25) Celik, A.G., Depci, T. and Kılıc, A.M., “New lightweight colemanite-added perlite brick and comparison of its physicomechanical properties with other commercial lightweight materials, Construction and Building Materials, 62: 59-66, (2014)
26) Sugözü, I., Mutlu, I. and Keskin, A., “Friction and wear behaviour of ulexite and cashew in automotive brake pads”, Materials and Technology, 49(5): 751–758, (2015)
27) Sugözü, İ., Can, İ. and Öner, C., “Investigation of using Calabrian pine cone dust and borax in brake pads”, Industrial Lubrication and Tribology, 6(6): 678–684, (2014)
28) Mutlu, I., Oner, C., Cevik, I. and Findik, F., “Wear performance of some phenolic composites with boric acid”, Industrial Lubrication and Tribology, 59(1): 38- 45, (2007)
29) Mutlu, I., Oner, C. and Findik, F., “Boric acid effect in phenolic composites on tribological properties in brake linings”, Materials and Design, 28(2): 480-487, (2007)
30) Vijaya Sai, N., Komaraiah, M. and Sita Ramu Raju, A.V., “Preparation and properties of sintered copper-tin composites containing copper coated or uncoated fly ash”, Materials and Manufacturing Processes, 23(7): 651-657, (2008)
31) Österle, W. and Urban, I., “Third Body formation on brake pads and rotors”, Tribology International, 39: 401- 408, (2006)
32) Eriksson, M. and Jacobson, S., “Tribological surface of organic brake pads”, Tribology International, 33(12): 817-827, (2000)
33) Ostermeyer, P., G., “Friction and wear of brake systems”, Forschung im Ingenieurwesen, 66(6): 267-272, (2001)
34) Wirth, A., Whitaker, R., Turner, S. and Fixter, G., “An energy dispersive x-ray and imaging x-ray photoelectronic spectroscopical study of transfer film chemistry and its influence on friction coefficient”, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 68: 675-683, (1994)
35) Hee, W., K., and Filip, P., “Performance of ceramic enhanced phenolic matrix brake lining materials for automotive brake linings”, Wear, 259(7-12): 1088-1096, (2005)
36) Kim, S. S., Hwang, H. J., Shin, M. W., Jang, H., “Friction and vibration of automotive brake pads containing different abrasive particles”, Wear, 271: 1194-1202, (2011)
37) Ertan, R., ve Yavuz, N., “Balata Malzemelerinde Kullanılan Yapısalların Balatanın Tribolojik ve Fiziksel Özelliklerine Etkisi”, Uludağ Üniversitesi MühendislikMimarlık Fakültesi Dergisi, 15(1): 169-177, (2010)
38) Boz, M. ve Kurt, A., “Antimon Trisülfit’in Bronz Esaslı Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özelliklerine Etkisi”, Teknoloji, 2(9): 79-90, (2006)

APA	KUŞ H, ALTIPARMAK D, BAŞAR G (2016). Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. , 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
Chicago	KUŞ Hüsamettin,ALTIPARMAK Duran,BAŞAR Gökhan Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. (2016): 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
MLA	KUŞ Hüsamettin,ALTIPARMAK Duran,BAŞAR Gökhan Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. , 2016, ss.537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
AMA	KUŞ H,ALTIPARMAK D,BAŞAR G Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. . 2016; 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
Vancouver	KUŞ H,ALTIPARMAK D,BAŞAR G Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. . 2016; 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
IEEE	KUŞ H,ALTIPARMAK D,BAŞAR G "Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi." , ss.537 - 546, 2016. 10.2339/2016.19.4 537-546
ISNAD	KUŞ, Hüsamettin vd. "Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi". (2016), 537-546. https://doi.org/10.2339/2016.19.4 537-546

APA	KUŞ H, ALTIPARMAK D, BAŞAR G (2016). Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. Politeknik Dergisi, 19(4), 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
Chicago	KUŞ Hüsamettin,ALTIPARMAK Duran,BAŞAR Gökhan Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. Politeknik Dergisi 19, no.4 (2016): 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
MLA	KUŞ Hüsamettin,ALTIPARMAK Duran,BAŞAR Gökhan Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. Politeknik Dergisi, vol.19, no.4, 2016, ss.537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
AMA	KUŞ H,ALTIPARMAK D,BAŞAR G Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. Politeknik Dergisi. 2016; 19(4): 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
Vancouver	KUŞ H,ALTIPARMAK D,BAŞAR G Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi. Politeknik Dergisi. 2016; 19(4): 537 - 546. 10.2339/2016.19.4 537-546
IEEE	KUŞ H,ALTIPARMAK D,BAŞAR G "Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi." Politeknik Dergisi, 19, ss.537 - 546, 2016. 10.2339/2016.19.4 537-546
ISNAD	KUŞ, Hüsamettin vd. "Sıcak Presleme Yöntemi ile Üretilmiş Uçucu Kül Takviyeli Bronz Matrisli Fren Balata Malzemelerinin Sürtünme-Aşınma Özellikleri Üzerine Kolemanit Miktarının Etkisi". Politeknik Dergisi 19/4 (2016), 537-546. https://doi.org/10.2339/2016.19.4 537-546