The effect of porosity and microhardness of A2O3 layer on tribological properties

• Autorzy: Skoneczny W.

Warianty tytułu

PL

Wpływ porowatości i twardości warstwy Al203 na właściwości tribologiczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A characteristic feature of ceramic materials is their little consumption as well as a low friction coefficient in contact with other materials at a presence of a lubricant. The latest world trends as regards the machine construction, in particular piston machinery, are aiming at reducing its lubrication and cooling. Thus, a question arises, what the upper layer of a ceramic material should be like in order to maintain low consumption and small friction resistance. The oxide layer for tribological purposes was obtained on an AlMg2 alloy as a result of hard anodizing in SAS electrolyte. This electrolyte enables the control of the oxide layer production parameters, which allowed the obtaining of an oxide layer of a wide range of volumetric porosity changes and microhardness ľHV. Verification of the structural model of the oxide layer of aluminium and its alloys has been made based on samples obtained on aluminium at different production parameters. The morphologies of the oxide layer surface obtained on aluminium, after their subjecting to a computer image analysis. The research was conducted using a program for a computer image analysis, Visilog 4. The results of measurements were subjected to a comparative analysis of pores' areas calculated based on theoretical formulas and measured by means of a computer image analysis.

PL

Charakterystyczną cechą materiałów ceramicznych jest ich małe zużycie oraz mała wartość współczynnika tarcia w obecności substancji smarnej. Tendencje światowe, dotyczące konstrukcji maszyn, a w szczególności maszyn tłokowych, zmierzają do ograniczenia ich smarowania i chłodzenia. Stąd prowadzone badania warstwy wierzchniej materiału ceramicznego dla zachowania niskiego zużycia i uzyskania małych oporów tarcia. Warstwę tlenkową otrzymywano na stopie AlMg2 w wyniku anodowania twardego w elektrolicie SAS. Elektrolit ten umożliwia kontrolę parametrów warstwy tlenkowej. Uzyskano powłokę tlenkową o szerokim zakresie zmiany porowatości oraz twardości (ľHV). Dla skojarzenia warstwa tlenkowa-tworzywo sztuczne decydujące znaczenie dobrego funkcjonowania węzła ślizgowego ma porowatość i twardość warstwy tlenkowej. Weryfikacji modelu budowy warstwy tlenkowej aluminium i jego stopów dokonano dla aluminium, stosując różne parametry procesu wytwarzania. Powierzchnie warstwy tlenkowej otrzymane na aluminium, poddano komputerowej analizie obrazu. Przeprowadzono analizę porównawczą wyników pomiarów powierzchni porów obliczonych teoretycznie oraz uzyskanych za pomocą komputerowej analizy obrazu.

Słowa kluczowe

EN

ceramic material; microstructure; computer analysis; tribology; SEM microscopy; porosity; hardness; tribological properties

PL

materiał ceramiczny; mikrostruktura; analiza komputerowa; tribologia; mikroskopia SEM; porowatość; twardość; właściwości tribologiczne

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 71--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Skoneczny W.

• University of Silesia. Department of Materials Science, 41-200 Sosnowiec, ul. Śnieżna 2,

Bibliografia

• [1] B. CIESZEWSKI, W. PRZETAKIEWICZ: Nowoczesne materiały w technice. Wydawnictwo Bellona, Warszawa 1993.
• [2] T. BELL: Proc. 1st World Tribology Congress. J.M. Hutchings, Londyn 1997.
• [3] S. PYTKO: Kierunki rozwoju tribologii w świecie. Mat. Konf. „Nowe tendencje w tribologii i trybotechnice". Politechnika Częstochowska, 1997.
• [4] W. SKONECZNY: Warstwy tlenkowe otrzymywane metodą elektrolityczną na stopie aluminium AlMg2. Inżynieria Chemiczna i Procesowa, 20(1999)3, 363-373.
• [5] W. SKONECZNY: Wybrane aspekty eksploatacji sprężarek bezsmarowych z gładzią A1203. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 34(1999)2, 341-350.
• [6] W. SKONECZNY: Model of structure of A1203 layer obtained via hard anodizing method. Surface Engineering, 17(2001)5, 389-391.
• [7] W. SKONECZNY, J. JURUSIK, A. BURIAN: Investigations of the surface morphology of A1203 layers by atomic force microscopy. Materials Science, 22(2004)3, 265-278.