Surface topography creation of machine elements after carburizing process with application of burnishing method

• Autorzy: Gałda Lidia

Identyfikatory

DOI

10.7862/tiam.2024.4.5

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie topografii powierzchni elementów maszyn po nawęglaniu z wykorzystaniem metody nagniatania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Various types of bushings or pins are widely used in the machinery industry, i.e. in the automotive industry, agricultural machinery and production lines. Such machine components operate in a diverse environment, not infrequently in polluted or dusty environments and these components may be subjected to intensive wear. Particles circulating in various types of machine kinematic pairs contribute to accelerated or even emergency wear of the equipment. One way to prevent such dangerous failures is to use an additional machining to create dimples in the surface, which are a place to collect lubricant but also abrasive particles. The article presents a method of burnishing a cylindrical surface after carburizing treatment and after hardening, after which the hardness of the surface layer was about 60 HRC. As a result of using appropriate tools, it was possible to create regular and reproducible dimples in the surface. A surface topography parameter was also proposed, which makes it possible to evaluate the increase in oil capacity of the created cavities quickly and with high quality standards.

PL

Różne rodzaje tulei lub sworzni są szeroko stosowane w przemyśle maszynowym, tj. w przemyśle motoryzacyjnym, maszynach rolniczych i liniach produkcyjnych. Takie elementy maszynowe pracują w zróżnicowanym otoczeniu, nierzadko w środowisku zanieczyszczonym czy zapylonym, a elementy te mogą być narażone na szybkie zużycie. Cząstki krążące w różnego rodzaju kinematycznych węzłach maszyn przyczyniają się do przyspieszonego lub nawet awaryjnego zużycia urządzeń. Jednym ze sposobów zapobiegania takim niebezpiecznym awariom jest stosowanie dodatkowej obróbki w celu ukształtowania wgłębień w powierzchni, które są miejscem gromadzenia substancji smarującej, ale również cząstek ściernych. W artykule przedstawiono sposób nagniatania powierzchni walcowej po obróbce nawęglaniem i po hartowaniu, po których twardość warstwy wierzchniej wynosiła około 60 HRC. W wyniku zastosowania odpowiednich narzędzi udało się ukształtować regularne i powtarzalne wgłębienia w powierzchni. Zaproponowano również parametr topografii powierzchni, który umożliwia szybką i spełniającą wysokie standardy jakościowe, ocenę wzrostu pojemności olejowej kształtowanych wgłębień.

Słowa kluczowe

EN

carburizing; texturing; burnishing; surface topography; analysis of variance

PL

nawęglanie; teksturowanie; nagniatanie; topografia powierzchni; analiza wariancji

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Warszawski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Technologia i Automatyzacja Montażu
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 4
• Strony: 37--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il. kolor., fot., 1 rys., wykr.

Twórcy

autor

Gałda Lidia

• Department of Machines Technology and Production Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• Andersson P., Koskinen J., Varjus S., Gerbig Y., Haefke H., Georgiu S., Zhmud B., Buss W. (2007). Microlubrication effect by laser-textured steel surfaces. Wear 262, 369-379.
• Dumitru G., Romano V., Weber H. P., Haefke H., Gerbig Y., Pfuge E. (2000). Laser microstructuring of steel surfaces for tribological applications. Applied Physics A 70, 485-487.
• Etsion I., Halperin G., Becker E. (2006). The effect of various surface treatments on piston pin scuffing resistance. Wear 261, 785-791.
• Gałda L. (2008). Influence of burnished lubricating micropockets on tribological properties of sliding elements. Doctoral thesis, Rzeszów.
• Gałda L., Sęp J., Prucnal S. (2016). The effect of dimples geometry in the sliding surface on the tribological properties under starved lubrication conditions. Tribology International 99, 77-84.
• Gałda L., Dzierwa A., Pawlus P., Reizer R. (2011). Improvement of tribological properties of co-acting elements by oil pockets creation on sliding surfaces. Meccanica 46, 523-534.
• Gałda L., Dzierwa A., Sęp J., Pawlus P. (2010). The effect of oil pockets shape and distribution on seizure resistance in lubricated sliding. Tribology Letters 37, 301-311.
• Nosal S. (1998). Tribological aspects of seizure of sliding pairs. Dissertations no. 328, Poznan University of Technology Publishing House, Poznań.
• Nosal S. (2002). Influence of the degree of mutual overlap on adhesive seizure. Tribologia 4, 1261-1266.
• Gałda L., Koszela W. (2018). Tool head for the fabrication of a sliding pair, especially a mono-material one. Patent PL no. 230836.
• PN-EN ISO 683-3:2022-07. Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels - Part 3: Case-hardening steels.
• https://akrostal.pl/stale/16hg-1-7131-16mncr5/ (access on 28.06.2024)
• PN-EN ISO 25178-2:2022. Geometrical product specifications (GPS) - Surface texture: Areal - Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters.
• Stępień P. (2006). Fundamentals of creating regular geometric structure of surface in grinding processes. Koszalin University of Technology Publishing House, Koszalin.
• Etsion I. (2005). State of the art in laser surface texturing. ASME Journal of Tribology 127, 248-253.
• Wakuda M., Yamauchi Y., Kanzaki S., Yasuda Y. (2003). Effect of surface texturing on friction reduction between ceramic and steel materials under lubricated sliding contact. Wear 254, 356-363.
• Gałda L., Pająk D. (2022). Analysis of the application of SiC ceramics as a tool material in the slide burnishing process. Technologia i Automatyzacja Montażu, vol. 1, 45-57. DOI: 10.7862/tiam.2022.1.5.