Wear testing of α-Al2O3 oxide ceramic in a diverse abrasive soil mass

• Autorzy: Napiórkowski J. , Ligier K.

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu zużywania ceramiki tlenkowej α-Al2O3 w zróżnicowanej glebowej masie ściernej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a comparative study of the intensity of α-Al2O3 oxide ceramic sand 38GSA martensitic steel wear in three types of abrasive soil masses, i.e. loose sand, sandy clay and heavy clay. The tests were carried out under laboratory conditions on a "spinning bowl" wear machine. Based on the obtained results, the intensity of ceramic material wear was many times lower than 38GSA steel wear. It was found that the granulometric composition had an important effect on the intensity of α-Al2O3 ceramics wear. The lowest α-Al2O3 oxide ceramics wear was obtained during friction in sandy clay, and it was 1.5 times lower than in heavy clay and 1.9 times lower than in loose sand. Differences in the types of tribological wear, depending on the granulometric abrasive mass composition, are described.

PL

W pracy przedstawiono badania porównawcze intensywności zużywania ceramiki tlenkowej α-Al2O3 i martenzytycznej stali 38GSA w trzech rodzajach glebowych mas ściernych tj. piasku luźnym, glinie piaszczystej i glinie ciężkiej. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych na maszynie zużyciowej „wirującej misy". Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że intensywność zużywania materiału ceramicznego była wielokrotnie mniejsza od zużycia stali 38GSA. Stwierdzono, że skład granulo-metryczny ma istotny wpływ na intensywność zużywania ceramiki α-Al2O3. Najmniejsze zużycie ceramiki tlenkowej α-Al2O3 uzyskano podczas tarcia w glinie piaszczystej i było ono 1,5-krotnie mniejsze niż w glinie ciężkiej i 1,9-krotnie mniejsze niż w piasku luźnym. Opisano różnice w sposobach zużywania tribologicznego w zależności od składu granulometrycznego masy ściernej.

Słowa kluczowe

EN

α-Al2O3; oxide ceramic; 38GSA martensitic steel; abrasive wear; soil mass

PL

ceramika tlenkowa; α-Al2O3; stal 38GSA; zużycie ścierne; masa glebowa

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 1
• Strony: 63--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Napiórkowski J.

• Katedra Budowy, Eksploatacji Pojazdow i Maszyn, UWM Olsztyn

autor

Ligier K.

• Katedra Budowy, Eksploatacji Pojazdow i Maszyn, UWM Olsztyn

Bibliografia

• 1. Al-Qutub A.M., Allam I.B., Abdul Samad M.A., Wear and friction of Al- A12O3 compozites at various sliding speeds. Journal of Materials Science September 2008, Vol. 43, Issue 17, pp. 5797-5803.
• 2. ASM International Handbook of Materials for Medical Devices Editet By J.R. Davis. pp. 141-155.
• 3. Bhakat A.K., Mishra A.K. and Mishra N.S.: Characterization of wear and metallurgical properties for development of agricultural grade steel suitable in specific soil conditions. Wear, Volume 263, Issues 1-6, 10 September 2007, pp. 228-233.
• 4. Foley A.G., Lawton P.J., Barker A.W. and McLees V.A.: The use of alumina ceramic to reduce wear of soil-engaging components. Journal of Agricultural Engineering Research, Volume 30, 1984, pp. 37-46.
• 5. Feng Jiang, Shufang Ren, Junhu Meng, Jinjun Lu., High temperature wear of Ti3AlC2 Sliding against Al2O3, Advenced Materials research Vol. 177, 2011, pp. 118-120.
• 6. Horvat Z., Filipovic D., Kosutic S. and Emert R.: Reduction of mouldboard plough share wear by a combination technique of hardfacing. Tribology International, Vol. 41, Issue 8, August 2008, pp. 778-782.
• 7. Jedynak L., Czechowski J.: Determination of abrasive wear of ceramic materials. Materiały ceramiczne /Ceramic materials, 61,4, (2009), pp. 263-268.
• 8. Kufel K., Wierzcholski K., Kostencki P., Miszczak A.: Weight wear of the shares of plough with elastic connections to the frame. (in Polish). Tribologia 1, 1994, pp. 43-53.
• 9. Wierzcholski K., Kufel K.: The wear of the shares of plough bodies with rigid and elastic connections to the frame. International Journal of Wear, 162-164, 1993, pp. 1002-1003.
• 10. Napiórkowski J.: Evaluation of influence of selected physical properties of soil on wear of ploughshare. Inżynieria Rolnicza 6(17) 2000 Kraków, pp. 199-204.
• 11. Napiórkowski J.: Zużyciowe oddziaływanie gleby na elementy robocze narzędzi rolniczych. Komitet Techniki Rolniczej PAN Nr 12 (27) Kraków 2005 pp. 171.
• 12. Napiórkowski J.: Abrasive soil pulp properties analysis in wear impact aspect. Tribologia vol. 41, nr 5, 2010, (233), pp. 53-62.
• 13. Natsis A., Petropoulos G. and Pandazaras C.: Influence of local soil conditions on mouldboard ploughshare abrasive wear. Tribology International, Vol. 41, Issue 3, March 2008, pp. 151-157.
• 14. Pędzich Z., Abrasive wear of oxide matrix particulate composites, Kompozyty/Composites. Nr 8 [4] (2008), pp. 403-408.
• 15. M' Saoubi R., Ruppi S.: Wear and thermal behaviour of CVD α- Al2O3 and MTCVD Ti (C,N) coating during machining, Manufucturing Technology 58(2009). Elsevier pp. 57-60.
• 16. Ӧzyürek, Tekeli S., Güral A., Meyveci A., Gürü A.: Effect of Al2O3 amount on microstructure and wear properties of Al- Al2O3 metal matrix composites prepared using mechanical alloying method. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 49, Nos. 5-6, 2010, pp. 288-294.
• 17. M' Saoubi R., Ruppi S., Wear and thermal behaviour of CVD a- Al203 and MTCVD Ti (C,N) coating during machining, Manufucturing Technology 58(2009). Elsevier pp. 57-60;
• 18. EN ISO 14688-1:2004. Geotechnical investigation and testing. Identification and classification of soil. Part 1: Identification and description.
• 19. EN ISO 14688-2:2004. Geotechnical investigation and testing. Identification and classification of soil. Principles for a classification.