Właściwości tribologiczne węzłów ślizgowych zawierających elementy z warstwami powierzchniowymi modyfikowanymi borem

• Autorzy: Lubas J.

Warianty tytułu

EN

Tribological properties of sliding pairs containing elements with surface layers modified with boron

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Właściwości tribologiczne węzłów ciernych zależą od ich konstrukcji, zastosowanych materiałów i przeprowadzonej obróbki powierzchniowej ich elementów. Celem badań było wyznaczenie wpływu modyfikacji borem warstwy powierzchniowej elementów, zastosowanych w parach kinematycznych pracujących warunkach tarcia ślizgowego. Badania porównawcze przeprowadzono za pomocą testera T-05 typu rolka-klocek. Dla realizacji programu badań wykonano próbki pierścieniowe z trzech gatunków stali: 38CrAlMo5-10, 46Cr2 i 30MnB4. Próbki te azotowano jonowo, borowano w proszku, borowano laserowo oraz pokryto powłoką TiB2. Próbki pierścieniowe skojarzone zostały w warunkach testu z przeciwpróbkami wykonanymi ze stopu łożyskowego AlSn20, a obszar tarcia smarowano olejem silnikowym Lotos syntetyczny 5W/40. Przeprowadzone badania wykazały, że warstwy powierzchniowe ulepszane cieplnie wpływają na obniżenie momentu tarcia podczas rozruchu, a jego maksymalne wartości są niższe od zmierzonych w skojarzeniach z warstwami azotowanymi. Najwyższe wartości współczynnika tarcia i temperatury w obszarze tarcia stwierdzono w parach z próbkami pierścieniowymi z warstwą borowaną laserowo. Natomiast największe zużycie stopu łożyskowego AlSn20 występuje w skojarzeniu z próbką z powłoką TiB2, a najniższe uzyskano w skojarzeniach z warstwami azotowanymi.

EN

On the basis of the tests and the analysis of the obtained results, it was concluded that the boron-modified surface layers can be applicable in the slide pairs operating under mixed friction conditions, and their tribological properties are the effect of interaction between the surface layers of the slide pair elements and the lubricating oil. The surface layers of ring sample modified in the process of boronizing in powder with the AlSn20 bearing alloy are characterized by low friction resistance and temperature, which ensures that the slide pair has conducive conditions for a start-up and fast stabilization of the friction conditions. In turn, the laser-borided surface layer and the TiB2 layer causes intensive friction processes in the slide pair, which generates high friction resistance and high temperature and intensifies the processes of bearing alloy wear. It was stated that the use of 30MnB4 steel in the slide pairs after the hardening and tempering ensures similar work parameters and comparable level of wear of the bearing alloy, as in the application of 38CrAlMo5-10 steel with nitrided surface.

Słowa kluczowe

PL

bor; tarcie; węzły ślizgowe; właściwości tribologiczne

EN

boron; friction; sliding pairs; tribological properties

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2009
• Tom: Nr 4
• Strony: 297--305
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.,Rys., wykr.,

Twórcy

autor

Lubas J.

• Instytut Techniki, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Rzeszowski

Bibliografia

• [1] BEJAR M.A., MORENO E.: Abrasive wear resistance of boronized carbon and low-alioy stell. Journal of Materials Processing Technology 2006, vol. 173, p. 352-358.
• [2] MARTINI C., PALOMBARINI G., POLI G., PRANDSTRALLER D.: Sliding and abrasive wear behaviour of boride coatings. Wear 2004, vol. 256, s. 608-613.
• [3] PRZYBYŁOWLCZ K.: Teoria i praktyka borowania stali. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2000.
• [4] ATIK E., YUNKER U., MERIC C.: The effect of conventional heat treatment and boronizing on abrasive wear and corrosion of SAE 1010, SAE 1040, D2 and 304 steels. Tribology International, 2003, vol. 36, p. 155-161.
• [5] PANISH N., WANGYAO P., HANNONGBUA S., SRICHAROENCHAI P., SUN Y.: Tribological study of nanomultilayer ultra-hard coatings based on TiB2. Rev. Adv. Mater Sci 2006, vol. 13, p. 117-124.
• [6] BASU B., VLEUGELS J., VAN DER BIEST O.: Fretting wear behavior of TiB2-based materials against bearing steel under water and oil lubrication. Wear 2001, vol. 250, p. 631-641.
• [7] KULKA M., PERTEK A.: The importance of carbon content beneath iron borides after boriding of chromium and nickel-based low carbon steel. Applied Surface Science 2003, vol. 214, s. 161-171.
• [8] SEN U., SEN S., YILMAZ F.: The fracture toughness of borides formed on boronized cold work tool steel. Material Characterization 2003, vol. 50, p. 261-267.
• [9] OZIMINA D.: Przeciwzużyciowe warstwy wierzchnie w układach tribologicznych. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2002.
• [10] SZCZEREK M., WIŚNIEWSKI M.: Tribologia i tribotechnika. ITE, Radom 2000.
• [11] SCHOUWENAARS R., JACOBO V.H., ORTIZ A.: Microstructure aspect of wear in soft tribological alloys. Wear 2007, vol. 263, p. 727-735.
• [12] GUHA D., CHOWDHURI R.: The effect of surface roughness on the temperature at the contact between sliding bodies. Wear 1996, vol. 197, p. 63-73.