Wpływ struktury kompozytów aluminiowych na proces ich zużywania przy tarciu

• Autorzy: Biało D.

Warianty tytułu

EN

Influence of aluminium matrix composite structure on friction and wear behaviour

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań tarcia i zużycia materiałów kompozytowych zawierających osnowę Al+4,5Cu+0,7Si+0,5Mg i fazę umacniającą w postaci cząstek AI2O3 w ilości 10% obj. Kompozyty otrzymano w procesie metalurgii proszków. Ziarnistość cząstek fazy umacniającej wynosiła 3-53 žm. Próby tarcia i zużycia prowadzono na maszynie typu trzpień-tarcza w warunkach tarcia na sucho o stalową przeciwpróbkę. Stwierdzono wpływ ziarnistości cząstek fazy umacniającej na przebieg tarcia i zużywania kompozytów. Ze wzrostem wielkości cząstek AI2O3 intensywność zużywania kompozytów ulegała zmniejszaniu, równocześnie wzrastała wartość współczynnika tarcia.

EN

The aim of this investigation was to characterise the friction and wear of Al-4.5Cu-0.7Si-0.5Mg matrix, reinforced with 10% volume fraction of AI2O3 particles with average size 3-53 žm. The composite materials were processed by sintering from powders, hot extrusion and heat treatment. Friction and wear tests were carried out on the pin-on-disc apparatus under the following conditions: contact pressure: 0.5,1.5 or 3.0 MPa, sliding under dry conditions at velocity values 0.1,1 or 5 m/sec, with the counter-specimen made from hardened steel. The wear rates of the composite materials were found to increase with increasing sliding distance, contact pressure level and sliding velocity. Wear rate of composites depends on size of the reinforcement. The larger the size of reinforcement particles, the lower the wear rate. Coefficient of friction takes the lowest value for the matrix material and increases for coarser ceramic particles.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty aluminiowe; tarcie; zużycie; faza umacniająca; metalurgia proszków

EN

aluminium matrix composites; friction; wear; reinforcing phase; powder metallurgy

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2001
• Tom: nr 4
• Strony: 535--547
• Opis fizyczny: bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Biało D.

• Wydział Mechatroniki, Instytut Inżynierii Precyzyjnej i Biomedycznej Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• 1. Hosking F. M., Portillo F. F., Wunderlin R., Mehrabian R.: Composites of aluminium alloys: fabrication and wear behaviour. Journal of Materials Science 1982, vol. 17, p. 477-498.
• 2. Ma Z. Y., Liang Y. N., Zhang Y. Z., Lu Y. X., Bi J.: Sliding wear behaviour of SiC particle reinforced 2024 aluminium alloy composites. Material Science and Technology 1996, vol. 12, p. 751-756.
• 3. Zhang Z., Zhang L., Mai Y-W.: The running-in wear of a steel/SiCp-Al composite system. Wear 1996, vol. 194, p. 38-43.
• 4. Sannino A. P., Rack H. J.: Tribological investigation of 2009Al- 20 vol. %SiCp/17-4PH, Part I: Composite performance. Wear 1996, vol. 197, p. 151-159.
• 5. Roy M., Venkataraman B., Bhanuppasad V. V., Mahajan Y. R., Sundararajan G.: The effect of particulate reinforcement on the sliding wear behavior of aluminium matrix composites. Metali. Transac. A 1992, nr 23A, p. 2883-2847.
• 6. Zhou J.: Extrusion of Al-Si-x alloys prepared from rapidly solidified powders. Thesis 1991, Delft University of Technology, The Netherlands.
• 7. Biało D., Wolski K.: Odporność na zużycie kompozytów aluminiowych umocnionych twardymi wtrąceniami. I Polska Konferencja Metalowych Materiałów Kompozytowych, Kraków 22-23.10.1992, ref. 14.
• 8. Biało D.: Mechanizmy zużycia tribologicznego kompozytów aluminiowych zbrojonych cząstkami ceramicznymi. Problemy Eksploatacji 2000, t. 38, nr. 3, s. 9-17.
• 9. Biało D., Duszczyk J.: Wear mechanism of aluminium matrix composites processed by the PM route. Int. Conf. „Deformation and Fracture in Structural PM Materials", High Tatras, Slovakia, Oct. 13-16, 1996, vol. 2, p. 338-345.
• 10. Chen R., Iwabuchi A., Shimizu T., Shin H. S., Mifune H.: The sliding wear resistance behavior of NiAl and SiC particles reinforced aluminium alloy matrix composites. Wear 1997, vol. 213, p. 175-184.
• 11. Biało D.: Odporność na zużycie tribologiczne kompozytów aluminiowych w warunkach ruchu oscylacyjnego, VI Seminarium KOMPOZYTY 2000 teoria i praktyka. Jaszowiec, 29-31.03.2000, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Konferencje 35, s. 245-252.
• 12. Duszczyk J., Biało D.: Friction and wear of PM Al-20Si-Al2O3 composites in kerosene. Journal of Materials Science 1993, vol. 28, p. 193-202.