Wpływ temperatury na zjawiska tribologiczne występujące w skojarzeniu grafit ekspandowany–stal

• Autorzy: Rewolińska A. , Paczkowska M. , Perz K. , Orłowski T.

Warianty tytułu

EN

The effect of temperature on the tribological phenomenon occurring in combination expanded graphite–steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszego opracowania jest ocena wpływu temperatury na właściwości tribologiczne skojarzenia grafit ekspandowany–stalowa tarcza. Badane skojarzenie składa się z próbek wykonanych z grafitu ekspandowanego, które współpracowały z tarczą wykonaną ze stali wysokowęglowej. Próbki wykonano z grafitu ekspandowanego w postaci taśmy, która została sprasowana. Parametry chropowatości tarczy są następujące: Ra = 2,233 μm, Rz = 15,608 μm, Rq = 2,736 μm. Badania wykonywano w różnych temperaturach. Czas trwania testu wynosił odpowiednio 30 i 60 s, a prędkość poślizgu 25 mm/s. Po zakończeniu każdego z etapów próbki ważono. Na podstawie przeprowadzonych testów określano wartości współczynnika tarcia oraz szybkość zużycia masowego próbek. W wyniku współpracy tribologicznej skojarzenia odnotowano spadek współczynnika tarcia wraz ze wzrostem temperatury. Uzyskane wartości współczynnika tarcia dla próbek wykonanych z grafitu ekspandowanego są niższe niż dla grafitu proszkowego. W zakresie stosowanych nacisków wynoszących 50 i 100 N/cm2 nie odnotowano ich wpływu na współczynnik tarcia. Wykonane badania zużycia masowego próbek wskazują na potrzebę wydłużenia czasu badania. Odnotowania wymaga również fakt powstającej na powierzchni stalowej skojarzenia warstewki, która jest charakterystyczna dla współpracy stali z grafitem.

EN

The aim of this article is to evaluate the effect of temperature on the tribological properties of expanded graphite works with a steel shield. The examined association was composed of samples made from expanded graphite, which cooperated with a shield made of high carbon steel. The values of roughness of the disc are as follows: Ra = 2.233 μm, Rz = 15.608 μm, and Rq = 2.736 μm. Tests were performed at different temperatures. The durations of the tests were 30 and 60 seconds, and the sliding velocity was 25 mm/s. After each step, the samples were weighed. Based on the tests, the coefficient of friction and wear rate of the samples were determined. The tribological combination decreased the coefficient of friction with increasing temperature. The resulting coefficients of friction for specimens made of expanded graphite were lower than the graphite powder. In the field of applied pressures of 50 and 100 N/cm2, there was no effect on the coefficient of friction. A layer was formed on the surface of the steel, which is characteristic of graphite cooperation with steel.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; grafit ekspandowany; stalowa tarcza; współczynnik tarcia; zużycie

EN

friction; expanded graphite; steel shield; friction coefficient; wear

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 159--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rewolińska A.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Paczkowska M.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Perz K.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Orłowski T.

• Lumag Sp. z o.o., ul. Rogozińska 72, 64-840 Budzyń, Polska

Bibliografia

• 1. Pichór W., Słomka J.: Cement Wapno Beton 2011 | R. 16/78, nr 4 | 210-214 Właściwości kompozytów cementowych z dodatkiem grafitu ekspandowanego.
• 2. Li, Ji-hui; Feng, Li-li; Jia, Zhi-xin: Preparation of expanded graphite with 160 μm mesh of fine flake graphite Materials Letters Volume: 60, Issue: 6, March, 2006, pp. 746–749.
• 3. Chung D.D.L.: Review graphite, J. Mater. Sci. 37 (2002) 1475–1489.
• 4. Zhanga G., Rashevaa Z., Schlarbb A.K.: Friction and wear variations of short carbon fiber (SCF)/PTFE/graphite (10 vol.%) filled PEEK: effects of fiber orientation and nominal contact pressure, Wear 268 (2010) 893–899.
• 5. Zhang X.R., Pei X.Q., Wang Q.H.: Friction and wear studies of polyimide composites filled with short carbon fibers and graphite and micro SiO2, Mater. Des. 30 (2009) 4414–4420.
• 6. Basavarajappa S., Ellangovan S., Arun K.V.: Studies on dry sliding wear behaviour of graphite filled glass-epoxy composites, Mater. Des. 30 (2009) 2670–2675.
• 7. Kolluri D.K., Satapathy D.K., Bijwe J., Ghosh A.K.: Analysis of load and temperature dependence of tribo-performance of graphite filled phenolic composites, Materials Science and Engineering, A 456, 2007, s. 162–169.
• 8. Jaworski J.: Okładziny cierne do hamulców i sprzęgieł pojazdów mechanicznych, WKŁ, Warszawa 1984.
• 9. Ścieszka S.: Hamulce cierne. Zagadnienia materiałowe, konstrukcyjne i tribologiczne, ITeE Radom, Gliwice 1998.
• 10. Nosal S., Orłowski T.: Wpływ rodzaju użytego grafitu i koksu naftowego na właściwości tarciowo-zużyciowe materiałów ciernych, Tribologia, nr 5, 2010, s. 85–93.
• 11. Nosov MI. Lubricating properties of molybdenium disulfide, graphite and phthalocyanine. Chem Technol Fuels Oils 1972;8(7):538–41.
• 12. Stanley IW. The effect of surface temperature on the friction of electrographite on copper. Brit. J. Appl. Phys. 1966;17:795–801.
• 13. Semenov A.P.: Tribology at high temperatures. Tribology International 28 (1), 1995, 45–50.
• 14. Kikuchi K., Kaburaki H., Sanokawa K.: Impurity gas effects on friction and wear of high-temperature materials for VHTRs. Nuclear Technology 66, 1984, 491–502.
• 15. Nicholson G.: Facts about Friction a friction material manual al most all you need to know about manufacturing, P&W Price Enterprises, Inc., Croydon 1995.
• 16. Roe M., Torrance A.A.: The surface failure and wear of graphite seals, Tribology International Volume: 41, Issue: 11, November, 2008, pp. 1002–1008.
• 17. Savchenko D.V., Serdan A.A., Morozov V.A., Van Tendeloo G., Ionov S.G.: Improvement of the oxidation stability and the mechanical properties of flexible graphite foil by boron oxide impregnation, pp. 12–18.