Protective coatings are increasingly used in various branches of industry and agriculture due to their resistance to tribocorrosive wear. The coating application technology affects both the coefficient of friction and wear resistance. This study analyzes the wear process of paint coatings applied using different technologies. The experiment was conducted under laboratory conditions using a T-20 tester in two variants: under dry friction conditions and with the use of a slurry. Additionally, under natural conditions, tribocorrosive wear was assessed in three types of soil. The results of the conducted research indicate that, among the tested coatings, the lowest wear intensity under dry friction conditions was observed in a single-layer coating obtained using the cataphoresis method. This was followed by a coating obtained using a combination of cataphoresis and spray application. The other two coatings were characterized by higher wear intensity. Different relationships were observed during the testing of coatings in the abrasive slurry. In this case, the lowest wear intensity was observed in the coating obtained through a combination of electrophores with spray applictaion.
PL
Powłoki ochronne znajdują coraz szersze zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu oraz w rolnictwie ze względu na odporność na zużycie tribokorozyjne. Technologia nanoszenia powłok ma zarówno wpływ na współczynnik tarcia, jak również na odporność na zużycie. W pracy przedstawiono analizę procesu zużywania powłok malarskicha nakładanych różnymi technologiami. Eksperyment przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych z wykorzystaniem testera T-20 w dwóch wariantach, w warunkach tarcia suchego i z użyciem zawiesiny. Natomiast w warunkach naturalnych oceniono zużycie tribokorozyjne w trzech rodzajach gleb. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że najniższą intensywnością zużycia spośród badanych powłok w warunkach tarcia suchego charakteryzowała się pojedyncza powłoka uzyskana metodą kataforezy. Kolejną powłokę uzyskano metodą kataforezy i natryskowo. Pozostałe dwie powłoki charakteryzowały się wyższą intensywnością zużycia. Odmienne zależności uzyskano podczas badania powłok w zawiesinie ściernej. W tym przypadku najniższą intensywnością zużycia charakteryzowała się powłoka uzyskana poprzez elektroforezę i natryskiwanie.
The paper presents the study on the Hardox Extreme steel in a natural abrasive mass with different particle shapes. The research employed the rotating bowl method using both crushed aggregate and natural sand with the grain size varying from 0.05 mm to 2 mm. Both kinds of the sand were obtained from an aggregate mine. The abrasive masses used in the study were characterized by the similar grain size distribution and they differed in terms of the abrasive grain shape. The obtained results show that the crushed aggregate causes four times bigger loss in the mass of the Hardox Extreme steel compared to the natural sand. The values of the roughness parameters are correlated with the results of wear and surface images of the investigated materials depending on the sand used. The worn out surface of the natural sand has much lower roughness parameters. It was caused by the regular shape of the grains. In the case of the surface investigated in the crushed aggregate, the values of the parameters are much higher than for the investigated material in the natural sand.
PL
W pracy przedstawiono badania zużywania stali Hardox Extreme w naturalnej masie ściernej o zróżnicowanym kształcie ziaren. Badania przeprowadzono metodą wirującej misy z użyciem kruszywa łamanego i piasku naturalnego o uziarnieniu 0.05÷2 mm pozyskanego z kopalni kruszywa. Zastosowane masy ścierne charakteryzowały się podobnym rozkładem wielkości uziarnienia, a różniły się kształtem ziaren ściernych. Wyniki badań wskazują, że kruszywo łamane powoduje ponad czterokrotnie większy ubytek masy stali Hardox Extreme niż piasek naturalny. Wartości parametrów chropowatości korelują z wynikami zużycia i obrazami powierzchni badanych materiałów w zależności od użytego piasku. Powierzchnia zużywana w piasku naturalnym charakteryzuje się znacznie niższymi wartościami parametrów chropowatości, na co wpływ ma regularny kształt ziaren. W przypadku powierzchni badanej w kruszywie łamanym wartości parametrów są znacznie wyższe niż dla materiału badanego w piasku naturalnym.
The content of this article presents research on used and fresh engine oils. The aim of the experiment is to preliminarily develop a method for assessing the condition of engine oil subjected to service. A four-ball tester was used to compare the lubricating properties of the engine oil as one component of the tribosystem under laboratory conditions. The method used to determine the mashing load consisted of subjecting the kinematic node to a linearly increasing load with a build-up rate of 409 N·s-1 under operating conditions of approximately 20°C and a spindle speed of 500 rpm. The presented article is a continuation of the consideration of the lubricating properties of engine oils subjected to operation. The tests carried out made it possible to observe that fresh oils are characterised by their ability to carry higher loads in relation to oils subjected to service. This is evidenced by the obtained values of scuffing loads, which have a higher value for fresh oils (The average percentage increase in scuffing load for fresh oils was 62.23%). Comparing the friction torque characteristics with each other, it can be seen that the values of maximum friction torque are also higher for the fresh oils group. The modelling process made it possible to characterise changes in the tribological properties of the lubricating oil being used. In the future, the described model will be extended to include further input parameters (viscosity, contaminant content, fractional composition, etc.), which will allow a multi-parametric assessment of lubricating oil wear.
This paper presents the analysis of the process of structural material wear by cereal seeds. Two steel grades were subjected to testing: C45 and low-alloy steel with a micro-addition of boron. The experiment was conducted under laboratory conditions by the “rotating bowl” method. Wheat and maize seeds were used as an abrasive. During the testing, analyses of specimen weight and volume loss as a function of the friction distance were carried out. An analysis of the test material surface was conducted as well. The study results show that the C45 steel worn in maize grains exhibited a weight loss greater by 20% than that for the wear in wheat grains. For the abrasion-resistant steel, the difference was 22%. In both abrasive mediums, the C45 steel wore to a greater extent than the abrasion-resistant steel. For the maize grain abrasive, the weight loss value was approx. 1.5 times higher than that for the C45 steel. Similar correlations were noted for the wheat abrasive. The abrasion-resistant steel had a wear rate approx. 1.6 times lower than the C45 steel. The dominant wear types observed on the surfaces of the test steels include ridging and micro-cutting.
PL
W pracy przedstawiono analizę procesu zużywania materiałów konstrukcyjnych przez nasiona zbóż. Badaniom poddano dwa gatunki stali: C45 i stal niskostopową z mikrododatkiem boru. Eksperyment przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych metodą „wirującej misy”. Jako ścierniwo użyto nasion pszenicy i kukurydzy. Podczas badań dokonywano analizy ubytku masy i objętości próbek w funkcji drogi tarcia. Wykonano również analizę powierzchni badanych materiałów. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że stal C45 zużywana w ziarnach kukurydzy wykazywała o 20% większy ubytek masy niż w przypadku zużycia w pszenicy. Dla stali odpornej na zużycie ścierne różnica ta wynosiła 22%. W obu ośrodkach ściernych bardziej zużywała się stal C45 w porównaniu ze stalą odporną na zużycie ścierne. W przypadku ścierniwa, jakim były ziarna kukurydzy, wartość ubytku masy była wyższa o ok. 1.5 razy dla stali C45. Podobne zależności zaobserwowano w przypadku ścierniwa, jakim była pszenica. Stal odporna na zużycie ścierne zużyła się o ok. 1.6 razy mniej niż stal C45. Dominującym rodzajem zużycia, jaki zaobserwowano na powierzchni badanych stali jest bruzdowanie i mikroskrawanie.
The paper evaluates the effect of the value of the negative logarithm of the hydrogen ion concentration in solution, denoted as pH, on the wear of materials used for elements working in the soil mass. Three types of materials with different chemical composition and manufacturing technology were analyzed. The study was carried out under laboratory conditions using the "spinning bowl" method. Low-alloy martensitic steel, boron-containing wear-resistant steel, and Fe-Cr-Mn-containing surfacing applied to martensitic steel were tested. Soil pH was found to have a significant effect on the wear pattern of the materials tested. The greatest wear was found in acidic soils with a pH lower than 5, and it was 30-40% greater, depending on the type of material, with respect to soil with a pH above 6.8. The greatest destructive effect was found for low-alloy martensitic steel containing "promoters" of hydrogen penetration. The ways in which the surface is used depending on the pH of the treated soil are described. Hydrogen wear is revealed by decohesion due to weakening of the structural bond of the material. The stages of the process of destructive hydrogen action are defined.
This paper presents the results of tribological testing performed on multi-phase layers produced by the hard-facing method. Three materials based on Fe-C-Cr alloys and containing carbide-forming elements B, V, Nb, Mn, Mo and W, used to hard-face abrasion-resistant layers, were selected for the study. The ball- cratering method performed the tests in two variants: with or without an abrasive slurry. The obtained results demonstrated that all test materials showed similar wear intensity in the presence of abrasive slurry, while the wear intensity varied for the test with no abrasive slurry.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych warstw wielofazowych wykonanych metodą napawania. Do badań wybrano trzy materiały na bazie stopów Fe-C-Cr zawierających pierwiastki węglikotwórcze B, V, Nb, Mn, Mo i W, stosowane do napawania warstw odpornych na ścieranie. Badania przeprowadzono metodą ball-cratering w dwóch wariantach: z obecnością zawiesiny ściernej i bez zawiesiny ściernej. Uzyskane wyniki wykazały, że w obecności zawiesiny ściernej wszystkie badane materiały charakteryzowały się podobną intensywnością zużywania, natomiast w badaniu bez zawiesiny ściernej intensywność zużycia była zróżnicowana.
This paper presents a study of the tribological wear rate for PTFE-based composites in combination with C45 steel. PTFE composites with the addition of glass fibre, bronze, carbon fibre, and graphite were selected for the study. Tribological tests were conducted in a roller-block combination over an expanded contact area with no lubrication, using an SMC-2 machine. The study assessed the mass and volumetric wear for the test materials and the wear rate index. The highest wear values were noted for the PTFE composite with the addition of bronze, while the lowest was for the PTFE composite with the addition of glass fibre. For all the test materials, the formation of a polymer film on the steel counter specimen was noted.
PL
W pracy przedstawiono badania intensywności zużycia ściernego kompozytów na osnowie PTFE w skojarzeniu ze stalą C45. Do badań wytypowano kompozyty PTFE z dodatkiem włókien szklanego, brązu i włókna węgla oraz grafitu. Badania tribologiczne prowadzono w skojarzeniu rolka–klocek w styku rozwiniętym bez smarowania z wykorzystaniem maszyny SMC-2. Ocenie poddano zużycie masowe oraz objętościowe badanych materiałów oraz dokonano oceny wskaźnika intensywności zużycia. Najwyższe wartości zużycia zaobserwowano dla kompozytu PTFE z dodatkiem brązu. Najniższe wartości zużycia zaobserwowano dla kompozytu PTFE z dodatkiem włókna szklanego. W przypadku wszystkich badanych materiałów zaobserwowano tworzenie się filmu polimerowego na przeciwpróbce stalowej.
This paper presents the results of Hardox Extreme steel wear rate testing using an abrasive mass of varying grain shapes. The tests were conducted by the ASTM G65 method using crushed and natural sand with a grain-size distribution of 0.05–2 mm, obtained from a gravel pit. The abrasive materials used in the tests differed in grain shape, while the particle-size distribution was similar. The test results show that the wear rate in crushed sand is four times higher than that in natural sand, which is attributable to the shape of grains and the geometry of their edges.
PL
W pracy przedstawiono badania intensywności zużywania stali Hardox Extreme w masie ściernej o zróżnicowanym kształcie ziaren. Badania przeprowadzono metodą ASTM G65 z użyciem piasku łamanego i płukane go o uziarnieniu 0.05–2 mm pozyskanego z kopalni kruszywa. Zastosowane w badaniach materiały ścierne różniły się kształtem ziaren. Uziarnienie pod względem wielkości ziaren było podobne. Uzyskane wyniki badań wskazują, iż intensywność zużycia w piasku łamanym jest czterokrotnie wyższa niż w płukanym, co ma związek z kształtem ziaren i geometrią ich krawędzi
W pracy przedstawiono wyniki badań intensywności zużycia stali Hardox Extreme w masie ściernej o zróżnicowanej wilgotności. Badania przeprowadzono metodą wirującej misy z użyciem piasku kwarcowego o uziarnieniu od 0.5 do 1.4 mm. Uzyskane wyniki badań wskazują, że najmniejszą intensywnością procesu zużywania ściernego stali charakteryzuje się masa ścierna o wilgotności 7%. Z kolei największą intensywność procesu zużywania zaobserwowano dla masy ściernej o wilgotności 14%. Dalsze zwiększenie wilgotności powodowało zmniejszenie intensywności procesu zużywania stali.
EN
This paper presents the results of tests for Hardox Extreme Steel wear rate in an abrasive mass of varying moisture contents. The tests were conducted by the “rotating bowl” method using quartz sand with a grain size of 0.5–1.4 mm. The obtained test results show that an abrasive mass with a moisture content of 7% exhibits the lowest rate of steel abrasive wear. However, the highest wear rate was noted for an abrasive mass with a moisture content of 14%. A further increase in moisture content resulted in a decrease in the steel wear rate.
This study presents an analysis of the process of wear of ploughshares subjected to different types of technological processing. The experiment was conducted under real-life operational conditions. Tests were performed on operating parts made of three types of steel and of steel enhanced by pad welding. Changes in the geometrical dimensions of an operating part that were implemented into the Holm-Archard model to verify its suitability by determining the wear of materials used under abrasive conditions were adopted as a measure of wear.
PL
W pracy przedstawiono analizę procesu zużywania lemieszy poddanych różnej obróbce technologicznej. Eksperyment prowadzono w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Badaniom poddano elementy robocze wykonane z trzech rodzajów stali oraz stali ulepszonej poprzez napawanie. Jako miarę zużycia przyjęto zmiany wymiarów geometrycznych elementu roboczego, które zaimplementowano do modelu Holma-Archarda w celu weryfikacji jego przydatności, określając zużycie materiałów eksploatowanych w warunkach ściernych.
The basic method for protecting industrial products against the destructive impact of the environment is to protect them with paint coatings. One of the important characteristics of paint coatings is their resistance to abrasive wear. The study tested three coatings with different granulations obtained by the electrostatic spraying method and then polymerised. The tests were carried out in two ways. Some of them were conducted in accordance with the standards in place at the paint manufacturer’s laboratory, while the testing for abrasive wear resistance was conducted at a laboratory of the University of Warmia and Mazury in Olsztyn. The study involved measurements of thickness, gloss, scratching resistance, and wear using a rotational abrasion susceptibility tester and the ball-cratering method. Based on the obtained results, a different resistance to wear of particular coatings was found depending on the test stand. The study found the suitability of the ball-cratering method for the assessment of wear resistance of thin paint coatings. The proposed methodology omits the problem of measuring very small changes in weight, while the obtained wear results are linked to other characteristics of the surface layer.
PL
Podstawową metodą zabezpieczenia przed destrukcyjnym oddziaływaniem środowiska wyrobów przemysłowych jest ich zabezpieczanie powłokami malarskimi. Jedną z istotnych cech charakteryzujących powłoki malarskie jest ich odporność na zużycie ścierne. Badaniom poddano trzy powłoki o różnej granulacji uzyskane metodą natrysku elektrostatycznego, a następnie poddane procesowi polimeryzacji. Badania przeprowadzano dwutorowo. Część z nich przeprowadzono, zgodnie z obowiązującymi normami, w laboratorium producenta farb. Natomiast badanie odporności na zużycie ścierne wykonano w laboratorium Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie. Badania obejmowały pomiar grubości, połysku, odporności na zarysowania oraz zużycia rotacyjnym testerem ścieralności i metodą ball-cratering. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono odmienną odporność na zużycie poszczególnych powłok w zależności od stanowiska badawczego. Stwierdzono przydatność metody ball-cratering do oceny odporności na zużycie cienkich powłok malarskich. Zaproponowana metodyka omija problem pomiaru bardzo małych zmian masy, zaś uzyskane wyniki zużycia są powiązane z pozostałymi charakterystykami warstwy wierzchniej.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.