Wpływ materiału partnera tarcia na tribologiczne właściwości kompozytów heterofazowych

• Autorzy: Wieczorek J. , Śleziona J. , Dolata-Grosz A. , Myalski J.

Warianty tytułu

EN

Influence of material of friction partner on tribological properties of heterophase composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przestawiono wyniki badań właściwości tribologicznych kompozytów z osnową aluminiową i ceramicznym zbrojeniem. Przedmiotem badań były kompozyty zbrojone cząstkami węglika krzemu (AK12/SiC) oraz mieszaniną cząstek SiC i węgla szklistego (AK12/SiC+C). W kompozytach heterofazowych cząstki węgla szklistego wykorzystano do modyfikacji właściwości ciernych. Badania przeprowadzono, wykorzystując tester tribologiczny T-01. Partnerem tarcia dla kompozytów były trzy rodzaje materiałów: żeliwo sferoidalne, kompozyt Duralcan F3K.15S z cząstkami SiC oraz kompozyt Duralcan W6A.15A z cząstkami Al2O3. Wyniki badań współczynnika tarcia i zużycia pozwoliły ocenić, w jaki sposób dodatek węgla szklistego może wpływać na zmianę charakterystyk tribologicznych. Stwierdzono, że zastąpienie części zbrojenia cząstkami węgla szklistego spowodowało obniżenie zarówno współczynnika tarcia, jak i zużycia kompozytów heterofazowych oraz współpracujących z nimi materiałów. W pracy dokonano również oceny wpływu obecności cząstek węgla amorficznego na kształtowanie geometrii powierzchni roboczych. Uzyskane wyniki pozwoliły stwierdzić, że możliwe jest kształtowanie właściwości tribologicznych kompozytów poprzez zmianę rodzaju, wielkości zbrojenia oraz w wyniku zastosowania cząstek zbrojących o różnych charakterystykach fizykomechanicznych. Pozwala to w znacznym stopniu rozszerzyć możliwości projektowania właściwości tribologicznych skojarzeń ciernych.

EN

The paper presents the results of the tribological properties investigations of aluminium matrix composite (AK12) with ceramic reinforcement. The composite reinforced by the silicon carbide particles (AK12/SiC) and by the mixture of the silicon carbide and amorphous glassy carbon particles (AK12/SiC+C) were subjected of investigations. For the heterophase composites glassy carbon particles was applied to modify frictional properties. The investigations were conducted with the use of tribological tester T-01. The three different kind of frictional partners of materials were used for composites: cast iron, Duralcan F3K.15S composite with SiC particles and Duralcan W6A.15A composite with Al2O3 particles. The structure of heterophase composite containing SiC and glass carbon particles have been shown. The results of the friction coefficient and wear investigations allowed assessing the influence of the glassy carbon addition on the tribological characteristics change. It was stated that the replacement of the parts of the reinforcement with the glassy carbon particles caused the friction coefficient as well as the wear of the heterophase composite reduction and materials cooperating with them. In the paper make estimation the influence of glassy carbon particles on surface work geometry, too. At the same time it could be stated that the application for the composite products shaping centrifugal casting technology may have triggered vertical diversification in the reinforcing particles distribution and following on from this diverse tribological properties depending on the place of the sample taking. Gotten results permitted to state, that there is possibility of tribological properties of composites shaping by the through the change of kind and size reinforcement particles about different physicochemical characteristics. It allows to widening possibilities of designing the tribological properties of frictional associations.

Słowa kluczowe

PL

stop aluminium; odlewanie odśrodkowe; zbrojenie heterofazowe; właściwości tribologiczne

EN

aluminium alloy; heterophase reinforcement; centrifugal casting; tribological properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 8, nr 1
• Strony: 5--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Wieczorek J.

autor

Śleziona J.

autor

Dolata-Grosz A.

autor

Myalski J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynerii Materiałowej i Metalurgii, Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice,

Bibliografia

• [1] Wojciechowski A., Sobczak J., Bojar Z., Pietrzak K., Ocena własności tribologicznych kompozytowych tarcz hamulcowych, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 4, 223-228.
• [2] Mitko M, Tomczyński S., Struktura powierzchni kompozytu AlSi7Mg-SiC po ścieraniu, Kompozyty (Composites) 2003, 3, 8, 363-365.
• [3] Braszczyńska K.N., Bochenek A., Zyska A., Korelacje pomiędzy pierwotną i wtórną strukturą a własnościami kompozytów AlMg-SiCp, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 4, 157-162.
• [4] Ted Guo M.L., Tsao C.-Y.A., Tribological behavior of self-lubricating aluminium /SiC/ graphite hybrid composites synthesized by the semi-solid powder-desiccations method, Composites Science and Technology 2000, 60.
• [5] Ames W.A., Alpas T., Wear mechanism in hybrid composites of graphite-20 pet SiC in A356 aluminium alloy (Al-7pct Si 0,3 pet Mg), Metallurgical and Materials Transactions A 1995, 26A, 1, 85-98.
• [6] Myalski J., Wieczorek J., Dolata-Grosz A., Śleziona I, Właściwości tribologiczne kompozytów o heterofazowym zbrojeniu mieszaniną cząstek ceramicznych i węgla szklistego, Kompozyty (Composites) 2005, 5, 2, 11-16.
• [7] KBN nr 3T08D02428: Kształtowanie funkcjonalnej, warstwowej struktury odlewów kompozytowych zawierających zbrojenie heterofazowe.
• [8] Myalski J., Wieczorek J., Śleziona J., Dolata-Grosz A., Dyzia M., Tribologiczne właściwości kompozytów zbrojonych mieszaniną cząstek ceramicznych i węgla szklistego, Inżynieria Materiałowa 2005, 3, 93-104.
• [9] Myalski J,, Wieczoerk J., Dolata-Grosz A., Tribological properties of heterophase composites with an aluminum matrix, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, vol. 15 , issue 1-2, 2006, 53-57.
• [10] Dolata-Grosz A., Wieczorek J., Właściwości tribologiczne heterofazowych aluminiowych odlewów kompozytowych zawierających węgliki chromu i tytanu, Kompozyty (Composites) 2006, 6, 1,26-32.
• [11] Dolata-Grosz A., Wieczorek J., Śleziona J., Myalski J., Właściwości tribologiczne kompozytu heterofazowego odlewanego odśrodkowo, Kompozyty (Composites) 2007, 7, 1,46-50.
• [12] Dolata-Grosz A., Wieczorek J., Śleziona J., Myalski J., Tribologiczne konsekwencje segregacji zbrojenia heterofazowego wywołane odlewaniem odśrodkowym, Inżynieria Materiałowa 2007, 3-4 (157-158), 762-767.