Composites including foam inserts designed for combustion engine cylinder liners

• Autorzy: Posmyk A. , Myalski J.

Warianty tytułu

PL

Kompozyty z piankowymi wstawkami przeznaczone na tuleje cylindrowe silników spalinowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the influence of the reinforcing phase form on the structure and tribological properties of composites with an aluminum alloy (AlMg5) matrix containing glassy carbon as a solid lubricant. These composites are designed to produce cylinder liners of piston machines, namely air compressors, combustion engines and pneumatic actuator cylinders. The results of comparative examination of composites containing foam inserts made of Al2O3 coated with glassy carbon and composites containing foam inserts made from glassy carbon are presented. Adding Al2O3 foam to the AlMg5 alloy increases the compressive strength, but enhances the friction and wear of the sliding cast iron. The wear of the composite containing Al2O3 when rubbing against a pin made of cast iron GJL-250 is more than twice lower than the matrix. The presence of glassy carbon foam reduces the friction and wear of both the cast iron pin (more than five times) and the matrix. The presence of the Al2O3 foam in the AlMg5 alloy deteriorates the heat dissipation, causing an increase in temperature in the friction zone during friction in air against GJL-250 cast iron. The temperature in the friction zone of the composite with Al2O3 foam is more than 20°C higher than the friction zone of the composite comprising glassy carbon foam.

PL

Przedstawiono wpływ postaci fazy zbrojącej na budowę i właściwości tribologiczne kompozytów na osnowie stopu aluminium (AlMg5) zawierającego węgiel szklisty jako smar stały. Kompozyty te są przewidziane do wytwarzania tulei cylindrowych maszyn tłokowych, tj. sprężarek powietrza i silników spalinowych oraz cylindrów siłowników pneumatycznych. Przedstawiono wyniki badań porównawczych kompozytu zawierającego wstawki wykonane z pianki Al2O3 pokrytej węglem szklistym oraz kompozytu zawierającego wstawki z pianki wykonanej z węgla szklistego. Dodanie do stopu AlMg5 pianki Al2O3 zwiększa jej wytrzymałość na ściskanie, ale intensyfikuje tarcie i zużycie współpracującego z nim żeliwa. Zużycie kompozytu zawierającego Al2O3 podczas współpracy z trzpieniem z żeliwa GJL-250 jest ponad 2-krotnie mniejsze niż z osnowy. Obecność pianki z węgla szklistego zmniejsza tarcie i zużycie zarówno trzpienia żeliwnego (ponad pięciokrotnie), jak i osnowy. Obecność pianki Al2O3 w stopie AlMg5 pogarsza warunki odprowadzania ciepła, powodując wzrost temperatury w strefie tarcia, w warunkach tarcia technicznie suchego z żeliwem GJL-250. Temperatura w strefie tarcia kompozytu z zawartością pianki Al2O3 jest ponad 20°C wyższa niż w strefie tarcia kompozytu zawierającego piankę z węgla szklistego.

Słowa kluczowe

EN

alumina foam; glassy carbon; cylinder liner; friction; wear; composite

PL

pianka z tlenku aluminium; węgiel szklisty; tuleja cylindrowa; tarcie; zużycie; kompozyt

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 17, nr 1
• Strony: 25--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Posmyk A.

• Silesian University of Technology, Faculty of Transport, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Myalski J.

• Silesian University of Technology, Faculty of Materials Engineering and Metallurgy, ul. Z. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Posmyk A., Myalski J., Hekner B., Glassy carbon coating deposited on hybrid structure of composite materials, Archives of Metallurgy and Materials 2016, 61, 2B, 145-150.
• [2] Myalski J., Hekner B., Posmyk A., The influence of a skeletal carbon structure on the tribological properties of composite with an aluminium matrix, Tribologia 2015, 5, 89-97.
• [3] Metod for production of aluminium-ceramic composite including solid lubricants, Patent Application P.3983.
• [4] Potoczek M., Gelcasting of alumina foams using agarose solutions, Ceram. International 2008, 34, 661-667.
• [5] Posmyk A., Myalski J., Designing of cylinder liners made from hybrid composites containing solid lubricants, Composites, Theory and Practice 2016, 16, 1, 15-19.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).