Influence of engine oil on the friction and wear of a surface layer with boron

• Autorzy: Lubas J. , Szczypiński-Sala W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ oleju silnikowego na tarcie i zużycie warstw powierzchniowych z borem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the present work is to determine the influence of surface layers with boron and engine oil on the processes of friction and wear in friction pairs. The ring samples with a borided surface layer cooperated under test conditions with counterparts made with CuPb30 bearing alloy. During the tests, the friction pairs were lubricated with 15W/40 Lotos mineral oil and 5W/40 Lotos synthetic oil. The friction pairs lubricated by Lotos synthetic oil a generate stronger friction force and higher temperature in the contact area of friction pairs, as compared to the pairs lubricated by Lotos mineral oil. Lubrication of the friction pairs by mineral oil in the start-up phase causes faster stabilization of the friction conditions than in the case of lubrication by synthetic oil. The wear of bearing alloy was lower when lubricated by Lotos mineral oil than by Lotos synthetic oil. The process of friction in the contact area of the friction pair leads to the destruction of the lubricant and the reduction of its operational properties, especially at high temperatures.

PL

Celem pracy jest określenie wpływu warstwy wierzchniej z borem i oleju silnikowego na proces tarcia i zużycia w parach ciernych. Próbki pierścieniowe z borowaną warstwą powierzchni współpracowały w warunkach testowych z przeciwpróbkami wykonanymi ze stopu łożyskowego CuPb30. W trakcie testów pary cierne smarowano olejem mineralnym Lotos 15W/40 i olejem syntetyzującym Lotos 5W/40. Pary cierne smarowane olejem Lotos syntetyczny wytwarzają większe siły tarcia i wyższe temperatury w obszarze styku par ciernych w porównaniu z parami smarowanymi olejem Lotos mineralny. Smarowanie pary ciernej olejem Lotos mineralny w fazie rozruchu powoduje szybszą stabilizację warunków tarcia w obszarze styku niż w przypadku smarowania pary ciernej olejem syntetycznym. Zużycie stopu łożyskowego w warunkach smarowania olejem Lotos mineralny było niższe niż przy smarowaniu olejem Lotos syntetic. Proces tarcia w obszarze styku pary ciernej prowadzi do destrukcji czynnika smarnego i zmniejszenia jego właściwości eksploatacyjnych szczególnie w wyższych temperaturach.

Słowa kluczowe

EN

boron; friction; surface layer; lubrication

PL

bor; tarcie; warstwa powierzchniowa; smarowanie

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 2
• Strony: 107--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Lubas J.

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, al. Powstańców Warszawy 8, 35-959 , Rzeszow, Poland

autor

Szczypiński-Sala W.

• Cracow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, al. Jana Pawła II 37, 31-864 Krakow, Poland

Bibliografia

• 1. Campos-Silva I., Ortiz-Dominguez M., Lopez-Perrusquia N., Meneses-Amador A., Escobar-Galindo R., Martinez-Trinidad J.: Characterization of AISI 4140 borided steels. Appl. Surf. Sci. vol. 256, 2010, 2372–2379.
• 2. Carrera-Espinoza R., Figueroa-López U., Martínez-Trinidad J., Campos-Silva I., Hernández-Sánchez E., Motallebzadeh A.: Tribological behavior of borided AISI1018 steel under linear reciprocating sliding conditions. Wear, vol. 362–363, 2016, 1–7.
• 3. Michalczewski R., Piekoszewski W., Tuszyński W., Szczerek M., Wulczyński J.: The new methods for scuffing and pitting investigation of coated materials for heavy loaded, lubricated elements. Tribology – Lubricants and Lubrication, InTech, 2011, 305–320.
• 4. Dziedzic A., Lubas J., Bochnowski W., Adamiak S.: The mechanisms of tribological wear in lubricated sliding bearings composed of soft bearing alloys with borided steel. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology vol. 230, 2016, 350–363.
• 5. Lubas J.: Practical application of boron-modified sliding pairs in I.C. Engine Tribology International, vol. 43, 2010, 2046–2050.
• 6. Mao D Wang X Wang W and Wei X.: Effect of boronizing on the dry sliding wear behavior of DC53/0.45 mass% C steel pairs. Surface and Coatings Technology, vol. 207, 2012, 190–195.
• 7. Taktak S.:Tribological behaviour of borided bearing steels at elevated temperatures Surface Coating Technology, vol. 201, 2006, 2230–2239.
• 8. Nehme G., Mourhatch R., Aswath P. B.: Effect of contact load and lubricant volume on the properties of tribofilms formed under boundary lubrication in a fully formulated oil under extreme load conditions. Wear, vol. 268, 2010, 1129–1147.
• 9. Pranay H., Liang M,. Usta Ucisik A.H.: Wear and surface characterization of boronized pure iron. Journal of Tribology, vol. 129, 2006, 1–10.
• 10. Schouwenaars R., Jacobo V. H., Ortiz A.: Microstructure aspect of wear in soft tribological alloys. Wear, vol. 263, 2007, 727-735.

Uwagi

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