Ocena stanu warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej z wykorzystaniem szumu Barkhausena

• Autorzy: Pikosz H.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of the state of bearing steel elements surface layer by means of Barkhausen noise

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania zmierzające do opracowania sposobu oceny stanu warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej, charakteryzowanego poziomem naprężeń własnych oraz mikrotwardością, poprzez analizę wielkości charakteryzujących szum Barkhausena. Celem prezentowanych badań było wyznaczenie zależności opisujących relacje między naprężeniami własnymi i mikrotwardością warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wybranymi parametrami charakteryzującymi natężenie szumu Barkhausena. Badania zrealizowano na elementach z obrobionej cieplnie stali łożyskowej, charakteryzujących się różną mikrotwardością oraz poziomem naprężeń własnych. Oceniono wartość tych wielkości oraz zmierzono natężenie szumu Barkhausena badanych elementów w każdym ze stanów. Dokonano analizy wpływu naprężeń i mikrotwardości na natężenie szumu Barkhausena oraz oceny korelacji między mikrotwardością oraz naprężeniami własnymi w warstwie wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wielkościami charakteryzującymi szum Barkhausena. Wykorzystując estymację nieliniową wyznaczono zależności opisującej relacje między naprężeniami oraz mikrotwardością warstwy wierzchniej elementów ze stali łożyskowej a wybranymi parametrami charakteryzującymi natężenie szumu Barkhausena. Wyznaczone zależności umożliwiają oszacowanie wartości naprężeń i mikrotwardości z błędem porównywalnym z uzyskiwanym przy pomiarach metodami referencyjnymi.

EN

This paper presents studies aimed at developing a method of evaluation of state of the bearing steel elements surface layer characterised by residual stress and microhardness. The method is based on Barkhausen noise analysis. The objective of the research was to determine the relation between selected Barkhausen noise parameters and residual stress and microhardness of bearing steel elements surface layer. The research were conducted on heat treated bearing steel specimens of various microhardness and residual stress level. Both residual stress and microhardness were measured. Barkhausen noise intensity measurements at every state were taken. The influence of stress and microhardness on Barkhausen noise intensity was analysed. The correlation between both microhardness and residual stress of bearing steel elements surface layer and Barkhausen noise intensity parameters was determined. By means of nonlinear estimation methods the equations describing relations between both stress and microhardness of bearing steel elements surface layer and selected parameters of Barkhausen noise intensity were determined. They allow to evaluate the value of stress or microhardness with accuracy comparable to reference methods.

Słowa kluczowe

PL

szum Barkhausena; stal łożyskowa; warstwa wierzchnia

EN

Barkhausen noise; bearing steel; surface layer

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 3-4
• Strony: 121--132
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pikosz H.

• Politechnika Poznańska, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• 1. Waligóra W.: Rozrzut powierzchniowej trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2002.
• 2. Palmgren A.: Łożyska toczne. Warszawa, PWN 1951.
• 3. Luty W.: Metaloznawstwo i obróbka cieplna stali łożyskowych. WNT, Warszawa 1980.
• 4. Dommarco R., Kozaczek K., Bastias P., Hahn G., Rubin C.: Residual stresses and retained austenite evolution in SAE 52100 steel under non-ideal rolling contact loading. Wear vol. 257, 2004, s. 1081-1088.
• 5. Rivero I., Ruud C.: Deviation of residual stress patterns in 52100 bearing steel due to inherent microstructural transformation after rolling contact. Materials Characterization Vol. 53, 2004, s. 381-393.
• 6. Donzella G., Solazzi L.: Contact fatigue damage measurement of ball axial bearings by means of Barkhausen Noise. lst International Conference on Barkhausen Noise and Micromagnetic Testing, Hannover - Germany, 1998.
• 7. Tiitto S.: On the influence of microstructure on magnetization transitions in steel. Acta Polytechnica Scandinavica, No. 119, Helsinki, 1977.
• 8. Pikosz H.: Ocena stanu warstwy wierzchniej elementów łożysk tocznych z wykorzystaniem szumu Barkhausena. Praca doktorska. Politechnika Poznańska, Poznań 2006.