Wpływ na powierzchniową trwałość zmęczeniową wybranych materiałów i technologii konstytuowania warstw powierzchniowych elementów węzła tocznego

• Autorzy: Piekoszewski W.

Warianty tytułu

EN

The effect of material and technology of surface layer preparation of rolling elements on pitting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu na powierzchniową trwałość zmęczeniową rodzaju materiału i technologii konstytuowania warstw powierzchniowych elementów skojarzonych w wysoko obciążonym modelowym styku tocznym. Przebadano stale: łożyskową 100Cr6, nawęglaną 16MnCr5 oraz azotowaną 33H3MF oraz powłoki TiN, CrN, WC/C i MoS2 naniesione na próbki ze stali100Cr6. Badany modelowy styk smarowany był mineralnym olejem wzorcowym RL 144 bez dodatków. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono negatywny wpływ nawęglania i azotowania na trwałość zmęczeniową stalowych węzłów tarcia. Pokrycie jednego z elementów stalowych powłokami PVD (TiN, CrN, WC/C, MoS2) nie umożliwia poprawy sytuacji (co ma miejsce w przypadku zacierania), przy czym typowe powłoki jednowarstwowe TiN oraz CrN zmniejszają tę trwałość drastycznie (o rząd) w stosunku do powłok niskotarciowych WC/C i MoS2.

EN

In the paper, the results of the effect of material type and vacuum techniques of the surface layer on fatigue wear of heavy-loaded rolling contact are presented. Various materials, 100Cr6 bearing steel, 16MnCr5 carbonised steel and 33H3MF nitriding steel as well as TiN, CrN, WC/C and MoS2 coatings have been tested. Tribosystems were lubricated with mineral reference oil without additives denoted as RL 144. Carbonising and nitriding processes show the negative effect on surface rolling contact fatigue. By the application of PVD coatings on one part (TiN, CrN, WC/C, MoS2) fatigue life was shortened. The same coatings enable the increase of scuffing resistance of coated tribosystem. Single coatings, like TiN and CrN, decrease the fatigue life tenfold, while the decease of service life for low friction coatings was only minor.

Słowa kluczowe

PL

technologie próżniowe; powłoki PVD; pitting; powierzchniowa trwałość zmęczeniowa

EN

vacuum techniques; PVD coatings; pitting; rolling contact fatigue

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 3
• Strony: 185--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Piekoszewski W.

• Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Pułaskiego 6/10, 260-600 Radom

Bibliografia

• 1. Nosal S.: Tribologiczne aspekty zacierania się węzłów ślizgowych. Wyd. Politechniki Poznańskiej. Poznań 1998.
• 2. Szczerek M., Tuszyński W.: Badania tribologiczne. Zacieranie. ITeE, Radom, 2000
• 3. Pytko S.: Badania mechanizmu niszczenia powierzchni tocznych elementów maszynowych. Zeszyty naukowe AGH nr 191, Kraków 1967.
• 4. Pytko S., Szczerek M.: Pitting - forma niszczenia elementów tocznych. Tribologia. 1993, nr 4/5, s. 317-334.
• 5. Michalczewski R., Piekoszewski W., Wulczyński J.: Metoda badania powierzchniowej trwałości zmęczeniowej elementów z powłokami przeciwzużyciowymi. Problemy Eksploatacji, vol. 51 (4/2003), s. 91-99.
• 6. Michalczewski R., Piekoszewski W.; The Method for Assessment of Rolling Contact Fatigue of PVD/CVD Coated Elements in Lubricated Contacts. Tribologia, Finnish Journal of Tribology, vol. 25/2006 (4), s. 34-43.
• 7. Kula P., Rzepkowski A., Górecki M., Siniarski D.: Nawęglanie próżniowe technologią XXI wieku. Prace naukowe Wydziału Mechanicznego Politechniki Łódzkiej, z. nr 71/2002, s. 101-50.
• 8. Kula P., Rzepkowski A., Siniarski D., Krasiński A., Górecki M.: Postęp w technologii nawęglania. Inżynieria Materiałowa Nr 3/2000, s,101-105.
• 9. Kołodziejczyk Ł., Kula P., Olejnik J., Rzepkowski A., Rzepkowski A., Siniarski D.: Nawęglanie próżniowe-technologie i urządzenia przyszłości. Inżynieria Materiałowa Nr 5/2002, s. 202-206.
• 10. Kula P.: Inżynieria warstwy wierzchniej. Monografie. Wyd. Politechniki Łódzkiej 2000.
• 11. Rzepkowski A.: Studium utwardzania powierzchniowego stali 17-4PH metodą azotowania próżniowego z wcześniejszą aktywacją powierzchni. Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, Wydział Mechaniczny, 2007 r.
• 12. Waligóra W.: Rozrzut powierzchniowej trwałości zmęczeniowej łożysk tocznych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań 2002.
• 13. Libera M.: Wpływ wybranych parametrów warstwy wierzchniej na powierzchniową trwałość zmęczeniową węzłów tocznych. Rozprawa doktorska. Politechnika Poznańska, WMRiT, 2001.
• 14. Vetter J.: Vacuum arc coating for tools: potential and application. Surface and Coating Technology. 1995, t. 76-77, s. 719-724.
• 15. Smolik, J., Walkowicz J., Bujak, J., Miernik, K.: Badania eksploatacyjne powłok przeciwzużyciowych stosowanych w przemyśle maszynowym. Problemy Eksploatacji. 1995, nr 2, s. 23-38.
• 16. Lewis D.B., Bradbury S.R., Sarwar M.: The effect of substrate surface preparation on the wear and failure modes of TiN coated high speed steel circular saw blades. Wear. 1996, t. 197, s. 82-88.
• 17. Smolik J., Mazurkiewicz A., Walkowicz J., Tacikowski J.: Kształtowanie właściwości przeciwzużyciowych matryc kuźniczych. Problemy Eksploatacji. 2001, nr 2, s. 215-226.
• 18. Walkowicz J., Smolik J., Miernik K., Bujak J.: Duplex surface treatments of moulds for pressure casting of aluminium. Surface and Coating Technology. 1997, t. 97, s. 453-464.
• 19. Navinsek B., Panjan P., Milosev I.: Industrial applications of CrN (PVD) coatings, deposited at high and low temperatures. Surface and Coating Technology. 1997, t. 97, s. 182-191.