PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

The properties of cast iron surface layers modified by laser ablation micromachining

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Właściwości warstwy wierzchniej żeliwa szarego modyfikowanej ablacyjną mikroobróbką laserową
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The article presents the results of model laboratory tests, including the measurement of temperature, friction force, and linear wear of the surface layer of samples made of grey cast iron sliding against a steel counterpart. The surface layer of the cast iron specimen was modified using ablative laser micromachining in order to change its macro- and micro-geometry. To produce regular oil micro-reservoirs in a shape of micro-channels, an Nd: YAG laser (λ = 1064 nm, ƒ = 1 – 100 kHz, E = 50 J, P = 50W) with a special focusing system was used. Comparative studies included a grey cast iron specimen subjected to conventional mechanical machining and a specimen modified by ablative laser micromachining. 41Cr4 steel with a hardness of 50 HRC was used as a counterpart. Tribological tests were run in a pin-on-disk (T-11 tribometer) test set-up. The best results in the reduction of friction, temperature, and wear were obtained for samples with oil micro-reservoirs (made of ablative laser texturing) in a shape of micro-channels covering 5% of the entire tribological contact surface.
PL
W pracy przedstawiono wyniki modelowych badań laboratoryjnych obejmujących pomiary wybranych parametrów w węźle tarcia, tj.: temperatury, siły tarcia i zużycia mierzonego metodą liniową dla warstwy wierzchniej próbek wykonanych z żeliwa szarego w skojarzeniu ze stalowymi przeciwpróbkami. Warstwę wierzchnią ww. żeliwa poddano modyfikacji, wykorzystując ablacyjną mikroobróbkę laserową w celu zmiany jej makroi mikrogeometrii. Do wytworzenia regularnych mikrozasobników olejowych w kształcie mikrokanałów stosowano laser Nd: YAG (λ = 1064 nm, ƒ = 1 ÷ 100 kHz, E = 50 J, P = 50W) ze specjalnym systemem ogniskowania. Badaniom porównawczym poddana została warstwa wierzchnia żeliwa szarego ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej i zmodyfikowana w wyniku ablacyjnej mikroobróbki laserowej. Materiałem przeciwpróbki była stal 41Cr4 o twardości 50 HRC. W badaniach tribologicznych zastosowano metodę „pin-on-disc” w oparciu o tribometr T-11. Najlepsze efekty w zakresie zmniejszenia siły tarcia i temperatury oraz zwiększenia odporności na zużycie uzyskano w przypadku skojarzeń, w których w warstwie wierzchniej żeliwnych próbek wykonano techniką ablacyjnego teksturowania laserowego mikrozbiorniki olejowe w kształcie mikrokanałów z ich 5% udziałem powierzchniowym.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
59--64
Opis fizyczny
Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.
Twórcy
autor
  • Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Gen. Kaliskiego St. 2, 00-908 Warsaw, Poland
autor
  • Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Gen. Kaliskiego St. 2, 00-908 Warsaw, Poland
autor
  • Military University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Gen. Kaliskiego St. 2, 00-908 Warsaw, Poland
Bibliografia
  • 1. Antoszewski B., The formation of antiwear surface layers on elements of machine parts. Tribology Scientific Problems Of Machines Operation And Maintenance 2 (158) 2009 pp. 7–18.
  • 2. Cho M. H., Kim S. J., Basch R. H., Fash J. W., Jang H., Tribologic study of grey cast iron with automotive brake linings: The effect of rotor microstructure. Elsevier, Tribology International 36 (2003) pp. 537–545.
  • 3. Napadłek W., Burakowski T.: Wybrane przykłady powierzchniowego teksturowania laserowego. Inżynieria Materiałowa nr 4 (2011) pp. 633–636.
  • 4. Zhi-kai Chen, Shu-chao Lu, Xi-bin Song, Haifeng Zhang, Wan-shi Yang, Hong Zhou: Effects of bionic units on the fatigue wear of grey cast iron surface with different shapes and distributions. Optics & Laser Technology, Vol. 66, 2015 pp. 166–174.
  • 5. Cueva G., Sinatora A., Guesser W. L., Tschipitschin A. P., Wear resistance of cast irons used in break disc rotors. Vol. 255, Issues 7–2, August–September 2003 pp. 75–83.
  • 6. Ryk G., Klingerman Y., Etsion I., Experimental investigation of laser surface texturing for reciprocating automotive components. Tribology Transactions, 45(2002) pp. 444–449.
  • 7. Vilhena L. M., Podgornik B., Vizintin J., Mozina J., Influence of texturing parameters and contact conditions on tribological behavior of laser textured surfaces. Meccanica, 46(3) (2011) pp. 567–575.
  • 8. Napadłek W., Woźniak A., Chrzanowski W., Teksturowanie laserowe czopów wału korbowego tłokowego silnika spalinowego wykonanego z żeliwa. Logistyka 3 (2014) pp. 4579–4588.
  • 9. Napadłek W., Woźniak A., Laber A., The use of laser texturing the surface layer to modify of friction pair pinbushing. Solid State Phenomena, Vol. 220–221, Trans Tech Publications. Switzerland (2015) pp.:708–714.
  • 10. Burakowski T., Considerations of synergism in surface engineering. Publishing house of Radom Technical University, Radom (2004), pp. 84–89.
Uwagi
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-7499ec53-a235-46cf-a58f-8e46d5d380b8
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.