Problemy kształtowania technologicznej warstwy wierzchniej w aspekcie odporności na zacieranie. Cz. 2, Podejście topologiczne

• Autorzy: Wojciechowski Ł.

Warianty tytułu

EN

Problems of the surface layer technological forming in the aspect of the scuffing performance. Pt. 2, The topological approach

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono propozycję topologicznego podejścia do kreowania odporności na zacieranie warstwy wierzchniej na etapie technologicznym. Na podstawie analizy rezultatów cyklu eksperymentów rozpoznano, że odporność na zacieranie zależy od interakcji właściwości reologicznych, morfologicznych oraz fizykochemicznych warstwy wierzchniej. Eksperymentalnie stwierdzono, że istnieją pewne morfologiczne inwarianty zacierania (parametry kształtujące się na zbliżonym poziomie w chwili inicjacji procesu, niezależnie od stanu wyjściowego). Jako optymalne inwarianty morfologiczne wyselekcjonowano motywy chropowatości oraz parametr Vvv. W przypadku właściwości fizykochemicznych jako kluczowe uznano polarność powierzchni, a z właściwości reologicznych naprężenia własne. Uwzględniając możliwość sterowania tymi właściwościami zaproponowano koncept limitów „pVt” (nacisk × prędkość × czas) jako charakterystyki pozwalającej przewidywać, a nawet kontrolować moment inicjacji zacierania.

EN

The proposition of the topological approach to the technological creation of the surface layer’s scuffing performance is presented in this article. It was recognized, based on the cycle of experiments, that the scuffing performance depends on the interaction between rheological, physicalchemical, and morphological properties of the surface layer. Some morphological scuffing invariants (parameters developing to the similar lever at the time of the process initiation) were experimentally discovered. Motifs, their characteristics, and the Vvv (void volume of valleys) parameter were selected as optimal, morphological invariants. The surface polarity was considered as the key physical-chemical surface’s property. In the case of the rheological surface’s feature, residual stresses were stated as the best representative. Taking into considerations the possibility of all these parameters being created, it was proposed the concept of “pVt” limits (pressure x velocity x time) as the characteristic allowing the prediction or event control of the timing of the scuffing initiation.

Słowa kluczowe

PL

zacieranie; warstwa wierzchnia; podejście topologiczne

EN

scuffing; surface layer; topological approach

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 6
• Strony: 139--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Wojciechowski Ł.

• Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Politechnika Poznańska, 60-965 Poznań, Polska

Bibliografia

• 1. Coffin L.F.: Some metallurgical aspects of friction and wear, w: Friction and Wear, Elsevier, New York 1959.
• 2. Semenov A.P., The phenomenon of seizure and its investigation, Wear, vol. 4, 1961, 1–9.
• 3. Enthoven J., Spikes H.A., Infrared and visual study of the mechanisms of scuffing, Tribology Transactions, 1996; 39: s. 441–447.
• 4. Lee S.C., Cheng H.S., Experimental validation of critical temperature-pressure theory of scuffing, Tribology Transactions, vol. 38, 1995, s. 738–742.
• 5. Hershberger J., Ajayi O.O., Zhang J., Yoon H., Fenske G.R., Evidence of scuffing initiation by adiabatic shear instability, Wear, vol. 258, 2005, s. 1471–1478.
• 6. Hsu S.M., Gates R.S., Boundary lubricating films: formation and lubrication mechanism, Tribology International, vol. 38, 2005, s. 305–312.
• 7. Yamamoto Y., Hirano F., Relation between scuffing resistance and the increase in surface hardness during tests under conditions of rolling/sliding, Wear, vol. 63, 1980, s. 165–173.
• 8. Wojciechowski Ł., Nosal S., Wpływ nagniatania naporowego na odporność na zacieranie, Tribologia, vol. 213, 2007, s. 411–420.
• 9. Nosal S., Tribologiczne aspekty zacierania się węzłów ślizgowych, Rozprawy (nr 328), Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1998.
• 10. Mathia T.G., Louis F., Maeder G., Mairey D., Relationship between surface states, finishing processes and engineering properties, Wear, vol. 83, 2015, s. 241–250.
• 11. Wojciechowski Ł., Mathia T.G., Conjecture and paradigm on limits of boundary lubrication, Tribology International, vol. 82 (Part B), 2015, s. 577–585.
• 12. Wojciechowski Ł., Mathia T.G., The polarity of metallic surfaces in the context of the corrosive and scuffing wear control, Tribology International, vol. 90, 2015, s. 473–480.
• 13. Wojciechowski Ł., Mathia T.G., Proposal of invariant precursors for boundary lubricated scuffing, Wear, vol. 340–341, 2015, s. 53–62.
• 14. Wojciechowski Ł., Kubiak K.J., Mathia T.G., Roughness and wettability of surfaces in boundary lubricated scuffing wear, Tribology International, DOI: 10.1016/j.triboint.2015.04.013.
• 15. Wojciechowski Ł., Eymard S., Ignaszak Z., Mathia T.G., Fundamentals of ductile cast iron scuffing at the boundary lubrication regime, Tribology International, vol. 90, 2015, s. 445–454.
• 16. Wojciechowski Ł., Mathia T.G., Functional obsolescence of boundary lubricated metallic frictional pairs: scuffing case, International Journal of Fracture Fatigue and Wear, vol. 3, 2015, s. 208–214.
• 17. Kubiak K.J., Wilson M.T.C., Mathia T.G., Carval Ph., Wettability versus roughness of engineering surfaces, Wear, vol. 271, 2011, s. 523–528.