Effect of Abrasive Particle Shape on Two-Body Abrasive Wear of Steel

• Autorzy: Ligier Krzysztof , Lemecha Magdalena

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.8332

Warianty tytułu

PL

Wpływ kształtu cząstek ściernych na zużywanie stali w skojarzeniu dwóch ciał

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

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

Słowa kluczowe

EN

two-body abrasive wear; abrasive particle shape; Hardox Extreme steel

PL

zużycie ścierne w skojarzeniu dwóch ciał; kształt cząstek ściernych; stal Hardox Extreme

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 6
• Strony: 21--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ligier Krzysztof

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, Department of Building of Vehicles and Machines

• https://orcid.org/+0000-0003-1348-7068

autor

Lemecha Magdalena

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Faculty of Technical Sciences, Department of Building of Vehicles and Machines

• https://orcid.org/0000-0003-3414-4099

Bibliografia

• 1. Kato K.: Abrasive wear of metals. Tribology International, 30, 1997, pp. 333–338.
• 2. Gates J.: Two-body and three-body abrasion: a critical discussion. Wear 214, 1998, pp. 139–146.
• 3. Napiórkowski J. (ed.): Examination and modeling of abrasive and fatigue wear processes (in polish – Badanie i modelowanie procesów zużywania ściernego i zmęczeniowego). Wydawnictwo UWM Olsztyn, Olsztyn 2014.
• 4. Moore M.: The effect of particle shape on abrasive wear: a comparison of theory and experiment. Wear Mater., 1983, pp. 1–11.
• 5. Napiórkowski J., Lemecha M., Konat Ł.: Forecasting the Wear of Operating Parts in an Abrasive Soil Mass Using the Holm-Archard Model. Materials, 2019, 12 (13), pp. 1–15.
• 6. McElwain S.E., Blanchet T.A., Schadler L.S., Sawyer W.G.: Effect of particle size on the wear resistance of alumina-filled PTFE micro-and nanocomposites. Tribol. Trans., 51, 2008, pp. 247–253.
• 7. Misra A., Finnie I.: On the size effect in abrasive and erosive wear. Wear 65, 1981, pp. 359–373.
• 8. Rabinowicz E., Mutis A.: Effect of abrasive particle size on wear. Wear 8, 1965, pp. 381–390.
• 9. Thakare M., Wharton J., Wood R., Menger C.: Effect of abrasive particle size and the influence of microstructure on the wear mechanisms in wear-resistant materials. Wear 276, 2012, pp. 16–28.
• 10. Jourani A., Bouvier S.: Friction and wear mechanisms of 316L stainless steel in dry sliding contact: effect of abrasive particle size. Tribol. Trans., 58, 2015, pp. 131–139.
• 11. Mercer A., Hutchings I.: The deterioration of bonded abrasive papers during the wear of metals. Wear 132, 1989, pp. 77–97.
• 12. Ligier K., Napiórkowski J., Lemecha M.: Effect of Abrasive Soil Mass Grain Size on the Steel Wear Process. Tribology in Industry, Vol. 42, No. 2, 2020, pp. 165–176, DOI: 10.24874/ti.784.10.19.04.
• 13. Hutchings I.M., Tribology: Friction and Wear of Engineering Materials, Edward Arnold, London, 1992.
• 14. De Pellegrin D.V., Stachowiak G.: Simulation of three-dimensional abrasive particles. Wear, 258 (1–4), 2005, pp. 208–216.
• 15. De Pellegrin D.V., Corbin N.D., Baldoni G., Torrance A.A.: Diamond particle shape: Its measurement and influence in abrasive wear. Tribology International, 42, 2009, pp. 160–168.
• 16. Stachowiak G.W., Podsiadlo P.: Characterization and classification of wear particles and surfaces. Wear 249, 2001, pp. 194–200.
• 17. Woldman M., van der Heide E., Schipper D.J, Tinga T., Masen M.A.: Investigating the influence of sand particle properties on abrasive wear behavior. Wear 294–295, 2012, pp. 419–426.
• 18. Napiórkowski J., Lemecha M., Konat Ł.: Effect of external load on the process of steel consumption in a soil mass. Bimonthly tribologia, 273, 3, 2017, pp. 111–117.
• 19. PN-EN ISO 6506-1:2014 Metale – Pomiar twardości sposobem Brinella – Część 1: Metoda badań.
• 20. PN-EN 933-1:2012 Tests for geometrical properties of aggregates – Part 1: Determination of particle size distribution – Sieving method.
• 21. ASTM G65-04 (2010): Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand/Rubber Wheel Apparatus, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2010, www.astm.org.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).