Tribological properties of composite coatings on aluminium alloy parts for transport means

• Autorzy: Posmyk A.

Warianty tytułu

PL

Tribologiczne właściwości powłok kompozytowych na wykonanych ze stopów aluminium częściach środków transportu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present paper describes the structure, surface topography, and tribological properties of a DLC composite coating produced by magnetron sputtering on an engine cylinder liner AC-AlSi12NiCuMg (AC-47000) cast alloy as well as on AW-A6061 aluminium alloy matrix W6.A15A composite (AW-6061+10Al2O3P) used for the production of oil-less air compressor cylinders and car roof sliders. The DLC coating slid against a TG15 sliding composite under dry friction, which is an equivalent to the friction system for oil-less air compressors and against cast iron under limited lubrication conditions (boundary lubrication). The limited lubrication conditions are dominant during the starting of a cold combustion engine, when the viscosity of oil is too high and the splash lubrication is not sufficient. The DLC coatings’ properties are compared with the anodic hard coatings (AHC) and composite coating with an AHC matrix applied in sliding contacts presently used. The wear of composite TG15 during sliding against DLC was higher than during sliding against AHC. The DLC coating can replace the anodic hard coating and composite coatings on its matrix presently used in sliding contacts.

PL

W pracy przedstawiono strukturę, topografię powierzchni i właściwości tribologiczne kompozytowych powłok DLC wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego na stosowanym do wytwarzania tulei cylindrowych silników spalinowych stopie odlewniczym AC-AlSi12NiCuMg (AC-47000) oraz na kompozycie W6.A15A z osnową ze stopu aluminium AW-606+10Al2O3P używanym do wytwarzania bezolejowych sprężarek powietrza i na prowadnice rozsuwanych dachów samochodowych. Powłoka DLC współpracowała z tworzywem TG15 w warunkach tarcia technicznie suchego, co odpowiada warunkom pracy sprężarek bezolejowych oraz z żeliwem w warunkach ograniczonego smarowania (tarcie graniczne). Warunki ograniczonego smarowania występują podczas rozruchu zimnego silnika, gdy lepkość oleju jest za wysoka a smarowanie rozbryzgowe niewystarczające. Właściwości powłoki DLC zostały porównane z właściwościami stosowanych dotychczas anodowej powłoki tlenkowej (AHC) i powłoki kompozytowej na jej osnowie. Zużycie tworzywa TG15 we współpracy z DLC było większe niż we współpracy z AHC. Powłoka DLC może zastąpić stosowaną dotychczas powłokę tlenkową i powłoki kompozytowe na jej osnowie.

Słowa kluczowe

EN

sliding coatings; anodic hard coating; magnetron sputtering; diamond-like carbon coating; composite materials

PL

powłoki ślizgowe; anodowa powłoka twarda; rozpylanie katodowe; powłoki diamentopodobne; materiały kompozytowe

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 2
• Strony: 149--156
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Posmyk A.

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

Bibliografia

• 1. Posmyk A., Wistuba H., Composite layers with ceramic matrix modified with glassy carbon destined for oil-less sliding pairings. Arch. Metall. Mater. 56 (4), 2011, 909–917.
• 2. Skoneczny W., Influence of the nanostructure of surface ceramic coating on their tribological properties; Materials Science, 50 (3), 2014, 435–442.
• 3. Camino D.. Jones A.H.S., Mercs D., Teer D.G., Prospect of Teer Coatings Ltd. UK (2001).
• 4. Fox V.C., Renevier N., Teer D.G., Hampshire J., Prospect of Teer Coatings Ltd. UK (2001).
• 5. Oil less Compressor Aggregate AB 5/2-380 – Information Data Sheet of AIRPOL Poznań (2015).
• 6. Posmyk A., Surface layers on aluminium engineering materials, Publisher of Silesian University of Technology Gliwice 2010.
• 7. Bara M., Influence of radiation modification on tribological properties of T5W, T7W plastics used in kinematics systems;, 7 (4), 2013, 9–15.
• 8. Bowden F.P., Tabor D., The Friction and Lubrication of Solids, Clarendon Press Oxford 1954.
• 9. Ernst H., An interpretative review of 20thcentury machining and grinding research. 2003 TechnSolve inc. Cincinati (OH).
• 10. Posmyk A., Prognozowanie warunków współpracy ślizgowej żeliwa z powłokami kompozytowymi. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 1 (145), 2006, 7–21.
• 11. Błasiak A., Tribological behavior of composite coatings. MA thesis. University of Silesia, Sosnowiec 2003.

Uwagi

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