Nowa technologia infiltracji (impregnacji) porowatych struktur układów tribologicznych z cząstkami smarów stałych i powłok otrzymywanych technologią metalurgii proszków

• Autorzy: Wiśniewska-Weinert H. , Lijewski M. , Sulej-Chojnacka J. , Leshchynsky V.

Warianty tytułu

EN

New technology of infiltration (impregnation) of the porous structures of tribological systems with HTSL particles and coating by PM technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W skali światowej ok. 30–50% energii produkowanej corocznie pochłaniają opory tarcia. Ważnymi zjawiskami towarzyszącymi tarciu, o dużym znaczeniu technicznym, są procesy zużywania materiałów trących oraz smarowanie. Zużycie tribologiczne jest rodzajem zniszczenia powierzchni spowodowanego procesami tarcia, w którym następuje zmiana struktury i fizycznych własności warstw wierzchnich obszarów styków, jak również lokalne ubytki masy. Intensywność zużycia tribologicznego zależy od odporności na ścieranie obszarów tarcia warstw wierzchnich oraz od rodzaju oddzia- ływania. W celu wydłużenia czasu użytkowania części maszyn cząstki smarów stałych są zwykle dodawane do proszków metali przed procesem spiekania. Jednak skuteczność działania tych materiałów jako smarów jest bardzo niska ze względu na degradację termiczną podczas spiekania detali proszkowych. W takim przypadku technika ciśnieniowej impregnacji spieczonych części proszkowych wydaje się być dobrym rozwiązaniem. Dlatego tak ważnym elementem jest dobranie odpowiedniego smarowania oraz modyfikacja warstwy wierzchniej. W pracy przedstawiono wyniki badań nad nową technologią impregnacji ciśnieniowej. Metoda ta stosowana jest do modyfikacji tulei ślizgowych. Istotnym elementem nowo opracowanej technologii są parametry prowadzonego procesu oraz właściwości fizyczne (rodzaj, wielkość, struktura, geometria) impregnowanych cząstek smaru stałego. Modyfikacja warstwy wierzchniej za pomocą procesu impregnacji ciśnieniowej współpracujących układów tribologicznych wpływa na wydłużenie czasu pracy określonych par trących. Celem pracy było scharakteryzowanie technologii impregnacji ciśnieniowej, zjawisk zachodzących podczas infiltracji oraz określenie parametrów technologii impregnacji ciśnieniowej.

EN

On a global scale approx. 30–50% of energy generated every year is absorbed by friction resistance. Important phenomena, which accompany friction and have great technical importance, include processes of wear of friction materials and lubrication. Tribological wear is a type of surface destruction caused by friction processes, which result in change of structure and physical properties of surface area of contacts as well as local weight losses. Intensity of tribological wear depends on resistance of surface layer friction areas to abrasion as well as type of influence exerted. In order to extend the period of use of machine parts, HTSL particles are usually added to metal powders before sintering processes. However, such materials are barely effective as grease due to thermal degradation during sintering of powder details. In this case the technique of pressure impregnation of sintered powder parts appears to be a good solution. Therefore, selection of appropriate lubrication and modification of the surface layer is a very important element. This work presents results of research on a new technology of pressure impregnation. This method is used for modification of slide sleeves. Significant elements of the newly developed technology include parameters of the process conducted and physical properties (type, size, structure, geometry) of impregnated HTSL particles. Modification of the surface layer with the use of the pressure impregnation process of cooperating tribological systems influences the service life of specified friction pairs. The aim of this work was to characterize the pressure impregnation technology and phenomena appearing during infiltration as well as determination of parameters of the pressure impregnation technology.

Słowa kluczowe

PL

impregnacja ciśnieniowa; metalurgia proszków; smary stałe; struktura porowata; tribologia; nanocząstka

EN

pressure impregnation; PM; solid greases; porous structure; tribology; nanoparticle

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Obróbki Plastycznej
• Czasopismo: Obróbka Plastyczna Metali
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 27, nr 1
• Strony: 59--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewska-Weinert H.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Lijewski M.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Sulej-Chojnacka J.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

autor

Leshchynsky V.

• Instytut Obróbki Plastycznej, ul. Jana Pawła II 14, 61-139 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Berthier Y., Godet M., Brendle M. 1989. „Velocity Accommodation in Friction”. Tribol. Trans. 32: 490–496.
• [2] Wiśniewska-Weinert H. 2012. „Kompozyty z siarczkowymi nanocząstkami grafenopodobnymi” Open Access Library, 9 (15).
• [3] Wiśniewska-Weinert H. 2013. „Deposition of MoS2 particulate layers by pressure impregnation of porous sliding bearings”. Archives of Civil and Mechanical Engineering 14 (2): 255–261. http://dx.doi.org/10.1016/j.acme.2013.09.005.
• [4] Lijewski M., Leshchynsky V., Wiśniewska-Weinert H., Sulej-Chojnacka J. 2014. „Wpływ submikrometrycznych cząstek smarów stałych w warstwie wierzchniej części pracujących w podwyższonych temperaturach na właściwości tribologiczne”, Tribologia 3: 119–130.
• [5] Uchytil P. 1996. „Pore-size determination in the separation layer of a ceramic membrane using the permeation method”. J. Mater. Sci. 31: 6293–6298.
• [6] Leshchynsky V., Ignatiev M., Wiśniewska-Weinert H., Borowski J., Rybak T., Dobrovnik I. 2010. „Forging tools modification with graphene-like solid lubricant nanoparticles”. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 43: 341–348.
• [7] PCT/PL2010/000090 – „Method for manufacturing of nanocomposite graphene-like greases and unit for manufacturing of nanocomposite graphene-like greases” z prawem pierwszeństwa ze zgłoszenia krajowego P.390101.
• [8] Wiśniewski T., Rybak T., Wendland J., Majchrzak W., Leshchynsky V. 2010. „Spiekane tuleje proszkowe samosmarnego łożyska ślizgowego o zmodyfikowanych właściwościach”. Obróbka Plastyczna Metali XXI(1): 53–64.
• [9] PCT/PL2010/000091 – „Method for increasing the strength properties of bearing sleeves and unit for increasing the strength properties of bearing sleeves” z prawem pierwszeństwa ze zgłoszenia krajowego P.390100.
• [10] Leshchynsky V., Weinert H., Ingatev M., Kozubowski J.A., Smalc-Koziorowska J. 2008. „Friction and wear with WS2 nano-particles under mixed and boundary lubrication”. Obróbka Plastyczna Metali XIX(1): 29–40.

Uwagi

PL

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