Metoda badania elementów z powłokami PVD w warunkach ruchu oscylacyjnego w wysokiej temperaturze

• Autorzy: Michalak M. , Michalczewski R. , Wulczyński J. , Szczerek M.

Warianty tytułu

EN

The method of tribotesting of PVD coated elements in oscillatory motion at high temperatures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prace nad nowymi rodzajami powłok są realizowane przez liczne ośrodki naukowe i technologiczne, za czym jednak nie podąża rozwój metod badawczych. Do oceny nowych rozwiązań technologicznych stosowane są różne metody i stanowiska badawcze, a wyniki uzyskiwane za ich pomocą są wzajemnie nieporównywalne. Brak powszechnie uznanej metody badawczej stanowi barierę dla rozwoju nowych technologii, zwłaszcza powłokowych. W pracy przedstawiono metodę badania zużywania i współczynnika tarcia skojarzeń z elementami pokrytymi powłokami PVD/CVD przeznaczonymi do pracy w warunkach ruchu oscylacyjnego. Metoda jest realizowana za pomocą stanowiska badawczego SRV firmy Optimol Instruments Prüftechnik GmbH (Niemcy). Wykonane badania weryfikacyjne potwierdziły poprawność przyjętych parametrów dla oceny charakterystyk tribologicznych elementów z powłokami w zakresie od temperatury pokojowej do 900°C.

EN

The development of new types of coatings are realised by many scientific and technological centres in many countries. To evaluate the new solutions, researchers use various methods and various tribotesters. Consequently, the results obtained are incomparable. A barrier to the development of new technologies, especially surface modifications dedicated to work at high temperatures, is a lack of tribological test methods recognized worldwide. This paper presents a method for tribological evaluation of tribosystems with PVD/CVD coated elements, in oscillatory motion and at high temperatures (up to 900°C). The method is realised by using SRV Optimol Instruments Prüftechnik GmbH (Germany). The realised verification tests proved the correctness of the developed methodology.

Słowa kluczowe

PL

stanowisko SRV; temperatura wysoka; metodyka badań; ruch oscylacyjny ślizgowy; powłoki PVD/CVD

EN

SRV tribotester; high temperature; test methodology; oscillating sliding movement; PVD/CVD coating

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 1
• Strony: 77--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michalak M.

• Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Polska

autor

Michalczewski R.

• Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Polska

autor

Wulczyński J.

• Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Polska

autor

Szczerek M.

• Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom, Polska
• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny, Wydział Mechaniczny, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom, Polska

Bibliografia

• 1. Ouyang J.H., Sasaki S.: Tribological characteristics of low-pressure plasma-sprayed Al2O3 coating from room temperature to 800°C. Tribology International 38 (2005), 49–57.
• 2. Wu Y., Tsui W., Liu T.: Experimental analysis of tribological properties of lubricating oils with nanoparticle additives. Wear 262 (2007), 819–825.
• 3. Ouyang J.H., Sasaki S.: Microstructure and tribological characteristics of ZrO2–Y2O3 ceramic coatings deposited by laser-assisted plasma hybrid spraying. Tribology International 35 (2002), 255–264.
• 4. Hardell J., Kassfeldt E., Prakash B.: Friction and wear behaviour of high strengh boron steel at elevated temperatures of up to 800°C. Wear 264 (2008), 788–799.
• 5. Hardell J., Prakash B.: High-temperature friction and wear behaviour of different tool steels during sliding against Al–Si-coated high-strength steel. Tribology International 41 (2008), 663–671.
• 6. Ouyang J.H., Li Y.F., Wang Y.M., Zhou Y., Murakami T., Sasaki S.: Microstructure and tribological properties of ZrO2(Y2O3) matrix composites doped with different solid lubricants form room temperature to 800°C. Wear 267 (2009), 1353–1360.
• 7. Scheerer H, Berger C.: Wear Mechanisms of (Cr,Al,Y)N PVD Coatings at Elevated Temperatures. Plasma Process and Polymers 6 (2009), 157–161.
• 8. Pawlus P., Michalczewski R., Lenart A., Dzierwa A.: The effect of random surface topography height on fretting in dry gross slip conditions. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology 12, 228 (2014), 1374–1391.
• 9. Ouyang J.H., Sasaki S., Murakami T., Umeda K.: Spark-plasma-sintered ZrO2–Y2O3 BaCrO4 self-lubricating composites for high temperature tribological applications. Ceramics International 31 (2005), 543–553.
• 10. Scheerer H., Hoche H., Broszeit E., Berger C.: Tribological properties of sputtered CrN coatings under dry sliding oscillation motion at elevated temperatures. Surface and Coatings Technology 142–144 (2001), 1017–1022.
• 11. http://www.optimol-instruments.de
• 12. Pietrzak K., Chmielewski M., Piekoszewski W., Michalczewski R., Mańkowska-Snopczyńska A.: Powłoki WC-a:C i MoS2 (Ti, W) na stopie Inconel 600 przeznaczone do pracy w łożyskach foliowych. Materiały Elektroniczne (Electronic Materials) 1, 42 (2014), 13–23.
• 13. Chmielewski M., Dutkiewicz J., Mańkowska-Snopczyńska A., Michalczewski R., Pietrzak K.: Właściwości tribologiczne kompozytów Cu-C zawierających grafen, nanorurki i nanoproszek grafitu. Tribologia 5, 257 (2014), 45–57.
• 14. Michalak M., Michalczewski M., Szczerek M.: Wysokotemperaturowe charakterystyki tribologiczne elementów z powłoką AlTiN i TiAlN. Inżynieria Materiałowa. 6, 202 (2014), 527–530.
• 15. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: A method for tribological testing of thin hard coatings. Tribotest Journal 9 (2002), 117–130.
• 16. Huq M.Z., Celis J.P., Reproducibility of friction and wear results in ball-on-disc unidirectional sliding tests of TiN-alumina pairings, Wear 212, (1997), 151–159.
• 17. Santner E., Klaffke D., Kocker G.M.: Comprehensive tribological characterization of thin TiN based coatings, Wear 190 (1995), 204–211.
• 18. Szczerek M., Michalczewski R., Sánchez Villarreal C., Michalak M.: Tribological Characterisation and Wear Mechanisms of PVD Coatings Designed for High Temperature Applications. Materiały Międzynarodowej Konferencji Asiatrib 2014 w Agra, Indie. 2014 (materiał opublikowany w postaci elektronicznej, nr art. TSI914659).
• 19. Michalak M., Michalczewski R., Szczerek M., Demófilo Maldonado Cortés, Carlos Sánchez Villarreal: Tribological Characteristics of PVD Coatings Designed for Applications at High Temperatures. Materiały Międzynarodowej Konferencji „23rd International Baltic Conference on Materials Engineering 2014” 23–24.10.2014. Litwa, Kowno, s. 10.
• 20. Carlos Sánchez Villarreal: Friction and wear resistance of PVD coated parts at high temperature (praca inżynierska. Promotor: R. Michalczewski) Uniwersytet w Monterrey (Monterrey, Meksyk) – ITeE – PIB (Radom, Polska), 2013.