Badania tribologiczne powłok CrN i TiN modyfikujących warstwę wierzchnią czopa w aspekcie zastosowania w łożyskach ślizgowych.

• Autorzy: Lubas J.

Warianty tytułu

EN

Applications of CrN and TiN coatings to modified surface layer of kinematic slide pairs.

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki tribologicznych badań stanowiskowych łożysk ślizgowych z czopami modyfikowanymi powłokami z TiN i CrN oraz czopami ze strukturą "pierścieniową" TiN-stal 46Cr2 i CrN-stal 46Cr2. Strukturę "pierścieniową" charakteryzuje usytuowanie na powierzchni ślizgowej czopa w formie pierścieni materiałów różniących się właściwościami tribologicznymi. Struktura ta powstaje w wyniku nałożenia na podłoże czopa ze stali 46Cr2 nieciągłej powłoki z TiN lub CrN, przy zastosowaniu metody PVD. Badania stanowiskowe par ciernych zrealizowano w węźle ciernym czop z modyfikowaną warstwą powierzchniową i wycinek panwi ze stopu CuPb30 i AlSn20. Pary tribologiczne w czasie prób smarowano olejem silnikowym Castrol magnatec 5W/40. Badania przeprowadzono na testerze tribologicznym T-05. Wyniki badań potwierdziły korzystną współpracę tribologiczną w przypadku zastosowania w parach ślizgowych struktury "pierścieniowej". Badania wykazały, że wartość siły tarcia i wielkość zużycia materiału łożyskowego są najmniejsze dla par z czopami CrN-stal 46Cr2 i azotowanych, a największe wartości rejestrowano dla par z czopami TiN.

EN

The study has determined influence formed one component surface layers (TiN, CrN) and band structure surface layers (TiN-steel 46Cr2, CrN-steel 46Cr2) of journal on parameters of friction in kinematic pairs. During the research ring samples worked with segment of slide bearing made of CuPb30 alloy or AlSn20 alloy. The kinematic pairs lubricated motor oil castrol magnatec 5W-40. The research performed on test machine T-05. Results of researches confirmed possibilities of use two components surface layers in sliding pairs, which work under conditions of mixed friction. Purpose of delimitation of changes was made investigation resistance of friction force in moment of starting. In moment of starting of friction pairs were registered values of friction force in function of superficial layer of journal, sort of bearing alloy and charges of kinematic pair. Changes of friction force were individual for testing kinematic pair. The research showed that friction force had the lowest values for pair with surface CrN. Values of friction forces of pair with surface layer TiN was the highest. The next tested the kinematic pairs during steady-state condition: constant rotational speed journal n = 100 r.p.m., and change unit pressure p = 10, 15 i 20 MPa. In this condition were recorded friction force and temperature of contact area. The researches showed it that friction force and temperature was lower in pair with AlSn20 bearing alloy than pair with CuPb30 bearing alloy. The lower friction force was observed for pairs with CrN surface layer. The usage TiN caused increasing of friction force. There was important depression temperature during the work pairs with bearing made of AlSn20 bearing alloy below temperature recording for pairs with ion nitriding surface layer. The researches showed that friction force, temperature of contact area and wear depend on load condition and structure of kinematic pair. On base of experiences one ascertained influence formed superficial layer on wear of bearing alloy. Co-operation journal with CrN surface layer of and ion nitriding surface layer of journal was characterized by least wear of bearing alloy. Frictional pair with journal with TiN surface layer was registered the greatest wear of bearing alloy.

Słowa kluczowe

PL

węzeł ślizgowy; warstwa powierzchniowa; zużycie

EN

kinematic slide pair; surface layer; wear

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Zagadnienia Eksploatacji Maszyn
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 42, nr 1
• Strony: 35--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Lubas J.

• Instytut Techniki, Uniwersytet Rzeszowski, al. Rejtana 16a, 35-959 Rzeszów tel. [phone],

Bibliografia

• [1] Nakonieczny A.: Powierzchniowe obróbki wyrobów metalowych. IMP, Warszawa 2000.
• [2] Kula P.: Inżynieria warstwy wierzchniej. Politechnika Łódzka, Łódź, 2000.
• [3] Sęp J., Zielecki W.: Preliminary evaluation of the application possibility of bearing journal with two component surface layer. Tribologia, nr 3, 1995.
• [4] Santner E.: Comparison of wear and friction measurements of TiN coatings. Tribologia, nr l, 1995.
• [5] Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badań trybologicznych. ITE, Radom 1997.
• [6] Wierzchoń T. Precht W., Ulbin-Pokorska I., Sikorski K.: Struktura i odporność warstw azotku chromu wytwarzanych na stali metodą próżniowego odparowania łukowego. Inżynieria Materiałowa, nr 6, 2000.
• [7] Lubas J.: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni czopa na współpracę z Panwią łożyska ślizgowego w zespołach środków transportowych. Raport końcowy, Kraków 2001.