Wpływ modyfikacji oleju mineralnego na charakterystykę tribologiczną kompozytu na osnowie aluminium

• Autorzy: Walczak M. , Drozd K.

Warianty tytułu

EN

Effect of modification of mineral oil to tribological characteristics of the aluminium matrix composite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomimo wysokich kosztów wytwarzania, materiały kompozytowe na osnowie aluminium są coraz częściej stosowane na tłoki silników spalinowych. W pracy przedstawiono badania zużycia - kompozytu zbrojonego cząstkami SiC w stanie surowym i po obróbce cieplnej typu T6, powodującej sferoidyzację obszarów eutektyki oraz podwyższenie twardości - w warunkach tarcia ze smarowaniem w postaci różnych środowisk. Bazowy środek smarny stanowił olej mineralny Lotos o charakterystyce 15W40. Taki sam olej, z dodatkiem modyfikatora Liqui Moly opartego na składniku MoS2, stanowił drugi środek smarny. Jako trzecie środowisko badawcze wykorzystano olej z udziałem modyfikatora K2 Militec-1 wytwarzany na bazie dodatków syntetycznych. Pomiary współczynnika tarcia wykonano na tribotesterze typu „ball-on-disc” z przeciwpróbkami (ball) w postaci kulek o średnicy 6 mm wykonanych z Al₂O₃o twardości 2000HV. Badania tribologiczne realizowano pod obciążeniem 10N z prędkością liniową 5 cm/s na promieniu 5 mm. Dla kompozytu nieobrobionego cieplnie wykazano nieznacznie mniejsze wartości współczynnika tarcia, niezależnie od środowiska smarnego. Największy współczynnik tarcia zaobserwowano dla środowiska z dodatkiem modyfikatora Liqui Moly. Powodem takiego stanu mógł być brak możliwości utworzenia się na powierzchni próbki stabilnego filmu z dwusiarczku molibdenu. Film ten był uszkadzany przez cząsteczki zbrojenia kompozytu wyrywane z osnowy i toczące się po próbce podczas testów tribologicznych.

EN

Despite the high cost of manufacturing, aluminum matrix composite materials are being increasingly used for the pistons of combustion engines. The paper presents the study of wear - composite reinforced SiC particles in the raw state and after heat treatment of T6, which cause spheroidization of eutectic areas and increases hardness - in conditions of friction with different medium as lubricant. The base lubricant was Lotos mineral oil of the characteristics 15W40. The same oil with the addition of modifier Liqui Moly which is based on MoS₂ was the second lubricant. As a third lubricant oil with modifier K2 Militec-1 produced on the basis of synthetic additives was used. Friction coefficient measurements were performed on "ball- on- disc" tribotester with ball of 6 mm in diameter made of Al₂O₃ with a hardness of 2000 HV. The testing was carried out under a load of 10 N at a linear velocity of 5 cm/s at 5 mm radius. For the composite heat rough slightly lower coefficient of friction, irrespective of the lubricating environment, was noticed. The highest coefficient of friction was observed for the environment with the addition of Liqui Moly modifier. The reason for this could be the impossibility of formation of a stable sample surface film with molybdenum disulfide. The film was damaged by the reinforcement of composite which particles torn from the matrix and roll on the sample during tribological tests.

Słowa kluczowe

PL

materiał kompozytowy; aluminium; kompozyt F3S.20S; badanie zużycia kompozytu; współczynnik tarcia; tribologia

EN

composite material; aluminum; composite F3S.20S; composite wear test; friction coefficient; tribology

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 3
• Strony: 6548--6553
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Walczak M.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej, 20-618 Lublin; ul. Nadbystrzycka 36

autor

Drozd K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Inżynierii Materiałowej, 20-618 Lublin; ul. Nadbystrzycka 36

Bibliografia

• 1. Bieniaś J., Walczak M., Surowska B., Sobczak J., Microstructure and corrosion behavior of aluminium fly ash composites. Journal of Optoelektronics and advanced Materials, 2003, Vol. 5, 493-502
• 2. Cree D., Pugh M., Dry wear and friction properties of an A356/SiC foam interpenetrating phase composite. Wear, 2011, Vol. 272, 88- 96
• 3. Ejiofor J.U., Reddy R.G., Developments in the Processing and Properties of Particulate Al-Si Composites. Journal of Metals, 1997, Vol. 47, 31-37
• 4. Mahdavi S., Akhlaghi F., Effect of the Graphite Content on the Tribological Behavior of Al/Gr and Al/30SiC/Gr Composites Processed by In Situ Powder Metallurgy (IPM) Method. Tribology Letters, 2011, Vol. 44, 1-12
• 5. Rajeev V.R., Dwivedi D.K., Jain S.C., Effect of load and reciprocating velocity on the transition from mild to severe wear behavior of Al–Si–SiCp composites in reciprocating conditions. Materials and Design, 2010, Vol. 31, 4951-4959
• 6. Sobczak J., Perspektywy rozwoju metalowych kompozytów w przemyśle samochodowym. Przegląd Odlewnictwa, 1999, Nr 4, 127-134
• 7. Veeresh Kumar G.B., Rao C.S.P., Selvaraj N., Studies on mechanical and dry sliding wear of Al6061-SiC composites. Composites: Part B, 2012, Vol. 43, 1185-1191
• 8. Vencla A., Bobicb I., Arosteguic S., Bobicd B., Marinkovi´ca A., Babi´ce M., Structural, mechanical and tribological properties of A356 aluminium alloy reinforced with Al2O3, SiC and SiC + graphite particles. Journal of Alloys and Compounds, 2010, No 506, 631–639
• 9. Walczak M., Pieniak D., Bieniaś J., Zużycie i struktura powierzchni aluminiowych kompozytów zbrojonych cząsteczkami SiC w warunkach tarcia technicznie suchego. Autobusy. Technika, Eksploatacja, Systemy Transportowe. 2012, Nr 7-8, 167-173
• 10. Wojciechowski A., Wpływ obecności fazy zbrojącej kompozytu na bazie stopu aluminium na wybrane właściwości użytkowe tarczy hamulcowej. Rozprawa doktorska, ITS – PL, Lublin 11 lipca 2001