Wpływ rodzaju twardych cienkich powłok na charakterystyki tribologiczne modelowych węzłów tarcia

• Autorzy: Michalczewski R. , Piekoszewski W. , Szczerek M.

Warianty tytułu

EN

Effect of hard thin coatings on tribological characteristics of model tribosystems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykonano badania tribologiczne trzech powłok naniesionych w procesie PVD (metoda łukowo-próżniowa): TiN, CrN i WC/C. Do badań wykorzystano testery ze skojarzeniem kula-tarcza pracujące w warunkach tarcia technicznie suchego oraz aparaty czterokulowe T-02 i T-03, w których węzły tarcia smarowane były olejem referencyjnym RL 144/4. Badane powłoki zostały naniesione na jeden ze współpracujących w węźle tarcia elementów. Stwierdzono, że najlepszymi właściwościami przeciwzużyciowymi, przy tarciu suchym, charakteryzują się skojarzenia elementów z naniesionymi powłokami CrN i WC/C, zaś najgorszymi - TiN. Skojarzenie z powłoką WC/C posiada kilkakrotnie mniejszy współczynnik tarcia niż powszechnie stosowana na narzędzia skrawające powłoka z azotku tytanu TiN. Stwierdzono również, że skojarzenia z elementami pokrytymi powłokami azotku tytanu TiN i azotku chromu CrN charakteryzują się najlepszymi właściwościami przeciwzatarciowymi, jednak powłoki te naniesione na toczne elementy węzła tarcia pogarszają zdecydowanie (przynajmniej o rząd) odporność na wystąpienie pittingu.

EN

The authors investigated tribological properties of three PVD coatings (deposited by the vacuum-arc method), i.e. TiN, CrN, and WC/C. Thin hard coatings were deposited on one steel element rubbing against uncoated one. The unlubricated ball-on-disk tribosystem (T-10, VAMAS method) and lubricated four-ball (T-02), as well as cone-three ball (T-03) were chosen. The tribosystems were lubricated with RL 144/4 mineral reference oil without additives. It has been shown that in unlubricated ball-on-disk tribosystem CrN and WC/C coatings exhibit better antiwear properties than TiN. Tribosystem with WC/C coated specimens exhibit lower friction coefficient than obtained for TiN coating, recommended for tool applications. WC/C coating gives better load-carrying capacity in scuffing regime than uncoated system, but worse than usually TiN and CrN coatings give. The research on rolling contact fatigue indicates that typical PVD (TiN and CrN) coatings do not exhibit a satisfactory fatigue life. The best fatigue behaviour was obtained for WC/C coating. The beneficial influence of the presence of thin coatings on scuffing and pitting of machine components gives a possibility of eliminating ecologically hazardous additives.

Słowa kluczowe

PL

powłoki PVD; TiN; CrN; WC/C; zacieranie; pitting

EN

PVD coatings; TiN; CrN; WC/C; scuffing; pitting

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 5
• Strony: 171--180
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michalczewski R.

• Zakład Tribologii, Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

autor

Piekoszewski W.

• Zakład Tribologii, Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

autor

Szczerek M.

• Zakład Tribologii, Instytut Technologii Eksploatacji, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Michalczewski R.: Badania tribologiczne elementów z powłokami przeciwzużyciowymi, tworzących smarowany styk skoncentrowany. Rozprawa doktorska. Politechnika Łódzka 2002.
• 2. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: The effect of lubricants on scuffing of TiN coated tribosystem. 8th International Symposium INTERTRIBO 2002. Stara Leśna (Słowacja), 14-17 października 2002, s. 263-267.
• 3. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W., Wulczyński J.: A method for tribological testing of thin coatings deposited by PVD technique. Materiały Sympozjum Tribologicznego COST 516 Tribology w Eibar (Hiszpania). 2000, s. 83- 92.
• 4. Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W., Wulczyński J.: Metodyka badania właściwości tribologicznych powłok nanoszonych techniką PVD. Inżynieria Materiałowa. 2000, nr 6, s. 344-348.
• 5. Lech J., Piekoszewski W., Tuszyński W., Szczerek M.: Metoda oceny przeciwzatarciowych własności środków smarowych na aparacie czterokulowym. Patent nr 179123.
• 6. Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.: Metoda i urządzenie do badania przeciwzatarciowych oddziaływań środków smarowych. Problemy Eksploatacji 3/2003, s. 95-111.
• 7. Michalczewski R., Piekoszewski W., Wulczyński J.: Metoda badania powierzchniowej trwałości zmęczeniowej elementów z powłokami przeciwzużyciowymi. Problemy Eksploatacji 4/2003, s. 91-100.
• 8. PN-76/C04147 Przetwory naftowe. Badanie własności smarnych olejów i smarów.
• 9. Certyfikat oleju referencyjnego RL 144/4 nr L-07-A-95.
• 10. Waligóra W.: Miara rozrzutu trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych. Problemy Eksploatacji, nr 4/1997, s. 573-583.