Badania tarciowo-zużyciowe tytanu i stopów aluminium

• Autorzy: Więckowski W. , Adamus J.

Warianty tytułu

EN

Friction and wear testing of titanium and aluminium alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodykę badań tarciowo-zużyciowych materiałów przeznaczonych do zastosowań w przemyśle lotniczym. Badaniu poddano próbki wykonane z tytanu technicznego Grade 2 i Grade 4, stopu tytanu Grade 5 oraz stopów aluminium 6061T4, 2017A i 2024. Pomiary siły tarcia oraz zużycia elementów pary trącej typu rolka-klocek przeprowadzono na testerze tribologicznym T-05. Badania prowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego, dla skoncentrowanego styku ślizgowego obciążonego siłą 150 N. Droga tarcia dla każdego testu wynosiła 330 m. Podczas badań doświadczalnych próbki współpracowały z przeciwpróbką stalową o twardości 63 HRC. Porównywano średnie wartości współczynników tarcia badanych skojarzeń materiałowych. Zaprezentowano przebiegi sumarycznego zużycia liniowego współpracujących elementów pary trącej rolka-klocek w funkcji drogi tarcia. W trakcie badań wyznaczono również ubytek masy współpracujących elementów par trących „tytan-stal” i „aluminium-stal” oraz przyrost temperatury w węźle tarcia.

EN

This study presents a methodology of friction and wear testing of materials for applications in the aviation industry. Tests were carried out for specimens made of technically pure titanium Grade 2 and Grade 4, titanium alloy Grade 5 and aluminium alloys: 6061T4, 2017A and 2024. Measurement of friction and wear of the parts in the block-on-ring frictional pair were carried out on a tribological tester T-05. The study was carried out under conditions of technically dry friction for the concentrated sliding contact loaded with 150 N. Friction distance for each test was 330 m. The specimens used in the experiments were coupled with a steel counter-specimen with hardness of 63 HRC. The average values of friction coefficients for the analysed material pairs were compared. The profiles for total linear wear of both parts of the block-on-ring frictional pair were also presented. The mass loss for the parts of the “titanium-steel” and “aluminium-steel” frictional pairs and temperature increments in the frictional pair were also determined.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; zużycie; badania tribologiczne; stopy aluminium; stopy tytanu; tester T-05

EN

friction; wear; tribological investigations; aluminium alloys; titanium alloys; T-05 tester

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 24, nr 3
• Strony: 169--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Więckowski W.

• Politechnika Częstochowska, Częstochowa

autor

Adamus J.

• Politechnika Częstochowska, Częstochowa

Bibliografia

• [1] Garbacz H., Grądzka-Dahlke M., Kurzydłowski K. J.: The tribological properties of nano-titanium obtained by hydrostatic extrusion. Wear 263 (2007) 572-578.
• [2] Choubey A., Basu B., Balasubramaniam R.: Tribological behaviour of Ti-based alloys in simulated body fluid solution at fretting contacts. Materials Science and Engineering 379 (2004) 234-239.
• [3] Więckowski W., Adamus J.: Blachy aluminiowe w aspekcie zastosowań w przemyśle lotniczym. Rudy i Metale Nieżelazne 54/11 (2009) 769-772.
• [4] Adamus J.: Analiza kształtowania wyrobów tytanowych metodami obróbki plastycznej, Monografia nr 174, Politechnika Częstochowska, Częstochowa 2010.
• [5] Adamus J.: The influence of friction and lubrication on sheet-aluminium forming process. Mat. 14th International Colloquium Tribology: Tribology and Lubrication Engineering. (2004) 1813-1818.
• [6] Adamus J.: Wybrane problemy kształtowania wytłoczek aluminiowych. Obróbka Plastyczna Metali 15/3 (2004) 27-34.
• [7] Adamus J.: Tribologiczne problemy kształtowania blach tytanowych. Tribologia, 2 (2008) 15-24.
• [8] Alam Md. O., Haseeb A.S.M.A.: Response of Ti-6Al-4V and Ti-24Al-11Nb alloys to dry sliding wear against hardened steel. Tribology International 35 (2002) 357-362.
• [9] Budinski K. G.: Tribological properties of titanium alloys. Wear 151 (1991) 203-217.
• [10] Qu J., Blau P. J., Watkins T.R., Cavin O. B., Kulkarni N. S.: Friction and wear of titanium alloys sliding against metal, polymer, and ceramic counterfaces. Wear 258 (2005) 1348-1356.
• [11] Cvijovic´-Alagic´ I., Cvijovic´ Z., Mitrovic´ S., Panic´ V., Rakin M.: Wear and corrosion behaviour of Ti-13Nb-13Zr and Ti-6Al-4V alloys in simulated physiological solution. Corrosion Science 53 (2011) 796-808.
• [12] Iijima D., Yoneyama T., Doi H., Hamanaka H., Kurosaki N.: Wear properties of Ti and Ti-6Al-7Nb castings for dental prostheses. Biomaterials 24 (2003) 1519-1524.
• [13] Molineri A., Straffelini G, Tesi B., Baccai T.: Dry sliding wear mechanism of the Ti6Al4V alloy. Wear 208 (1997) 105-112.
• [14] Taktak S., Akbulut H.: Dry wear and friction behaviour of plasma nitrided Ti-6AL-4V alloy after explosive shock treatment. Tribology International 40 (2007) 423-432.
• [15] Courant B., Hantzpergue J.J., Benayoun S.: Surface treatment of titanium by laser irradiation to improve resistance to dry-sliding friction. Wear 236 (1999) 39-46.
• [16] Jiang P., He X.L., Li X.X., Yu L.G., Wang H.M.: Wear resistance of a laser surface alloyed Ti-6Al-4V alloy, Surface and Coatings Technology 130 (2000) 24-28.
• [17] Król S., Ptacek L., Zalisz Z., Hepner M.: Friction and wear properties of titanium and oxidised titanium in dry sliding against hardened C45 steel, Journal of Materials Processing Technology 157-158 (2004) 364-369.