Własności tribologiczne wybranych stali konstrukcyjnych

• Autorzy: Krawczyk J.

Warianty tytułu

EN

Tribological properties of the selected structural steels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Własności tribologiczne stali konstrukcyjnych odgrywają istotną rolę w ich przeróbce plastycznej. Mają one wpływ np. na zużycie walców hutniczych stosowanych do kształtowania z wyrobów na zimno i na gorąco. Jednakże światowa literatura jest uboga, jeśli chodzi o tego typu charakterystyki. Wynika to z trudności w wykonaniu takich badań w warunkach przemysłowych. Dlatego należy odpowiednie symulacje procesów technologicznych wykonać w warunkach laboratoryjnych. Celem pracy było wykonanie charakterystyki materiałowej wybranych stali konstrukcyjnych pod względem ich własności tribologicznych. Badania tribologiczne wykonano dla 4 stali konstrukcyjnych: S355J0, S235JR, LRAH36 (w postaci płaskowników) oraz 18CrNiMo7-6 (w postaci odkuwki ulepszonej cieplnie). Charakterystyka tribologiczna stali konstrukcyjnych była prowadzona pod kątem ich zużywania się w kontakcie ze stalą łożyskową 100Cr6. Testy tribologiczne wykonano na urządzeniu T-05. Układ tribologiczny był w postaci pierścienia (przeciwpróbka) trącego po powierzchni próbki. W teście tribologicznym stosowano obciążenie 100 N, próbę prowadzono przy temperaturze pokojowej przez 2000 s.

EN

Tribological properties of structural steels are essential for their plastic working. They influence the wearing of metallurgical rolls applied for forming cold-rolled and hot-rolled products, among may others. However, the world scientific literature is very limited for such characteristics. This situation results from difficulties in performing the simulations under industrial conditions. Therefore, the appropriate simulations should be done under laboratory conditions. Supplementing knowledge concerning the influence of the microstructure of structural steel on their tribological properties will allow the proper selection of materials in highly loaded friction pairs. Performing the material characteristics of the selected structural steels in respect to their tribological properties was the aim of the presented paper. The tribological tests were carried out for four structural steels: S355J0, S235JR, LRAH36 (produced in a form of flat bars) and 18CrNiMo7-6 (produced in a form of a quenched and tempered forging). The tribological characteristics of these steels were investigated with regard to their wear when in contact with bearing steel (100Cr6). Tribological tests were carried out on the T-05 device. The tribological system was in the form of a ring (counter sample) rubbing the sample surface. The applied load was 100 N, the tests were performed for 2000 seconds at room temperature. The performed investigations enabled us to determine the role of the ferrite banding in the wearing mechanism of structural steels, especially in their adhesive wear and the influence of the microstructure on the friction coefficient.

Słowa kluczowe

PL

stal konstrukcyjna; mikrostruktura; zużycie; współczynnik tarcia; tribologia

EN

structural steel; microstructure; wear; friction coefficient; tribology

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 4
• Strony: 223--233
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. Belzunce F.J., Ziadi A., Rodriguez C.: Structural integrity of hot strip mill rolling rolls, Engineering Failure Analysis 11 (2004) 789-797.
• 2. Ray A.K., Mishra K.K., Das G., Chaudhary P.N.: Life of rolls in a cold rolling mill in a steel plant-operation versus manufacture, Engineering Failure Analysis 7 (2000) 55-67.
• 3. Krawczyk J.: Własności tribologiczne stali stopowych nadeutektoidalnych, Tribologia 224, 2 (2009) 39-51.
• 4. Krawczyk J., Dziurka R., Rożniata E.: Wpływ normalizowania niezupełnego na kinetykę mechanizmu zużycia tribologicznego staliwa ledeburytycznego, Hutnik - Wiadomości Hutnicze 76, 6 (2009) 399-404.
• 5. Krawczyk J., Dziurka R., Rożniata E., Madej M.: Kształtowanie własności trybologicznych staliwa G200CrNiMo4-3-3 przez obróbkę cieplną, Przegląd Odlewnictwa 4 (2009) 190-194.
• 6. Krawczyk J., Dziurka R., Rożniata E.: The high-temperature tribology of iron matrix hypoeutectic alloy after under-annealing normalizing, Metallurgy and Foundry Engineering 34, 2 (2008) 125-131.
• 7. Krawczyk J., Dziurka R., Rożniata E., Madej M.: Wysoko- oraz niskotemperaturowa tribologia staliwa stopowego klasy ledeburytycznej po normalizowaniu niezupełnym, Zeszyty Studenckiego Towarzystwa Naukowego 15 (2008) 119-124.
• 8. Krawczyk J.: Zjawiska tribologiczne zachodzące na powierzchni czopów żeliwnych walców hutniczych, Tribologia 219, 3 (2008) 17-26.
• 9. Krawczyk J., Rożniata E., Dziurka R.: Wpływ normalizowania niezupełnego staliwa G200CrNiMo4-3-3 na jego własności tribologiczne, Tribologia 219, 3 (2008) 27-35.
• 10. Krawczyk J.: Effect of the microstructure on tribological phenomena occurring on the surface of a mill roll made of SA5T cast iron (GJSL-HV600 - GJSL-330NiMoCr 12-8-3), Archives of Foundry Engineering 8, 2 (2008) 170-174.
• 11. Pacyna J. i inni: Dobór nowych optymalnych tworzyw walców odpornych na ścieranie i posiadających dużą wytrzymałość mechaniczną dla poszczególnych asortymentów wyrobów Walcowni Dużej, Prace Wydziału MiIM AGH, Kraków 1999.
• 12. Krawczyk J., Pacyna J., Kokosza A., Mikulski G., Grodowski P.: Staliwa na walce hutnicze - modyfikacja własności, Metalurgia 45 (2005) 80-87.
• 13. Pacyna J., Krawczyk J.: Wpływ składników strukturalnych na własności eksploatacyjne walców roboczych w walcowniach gorących, Konferencja Naukowo-Techniczna Huty Buczek Sp. z o.o., 2007, s. 10-12.
• 14. Pacyna J., Kokosza A., Krawczyk J., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się żeliwnych walców bruzdowych, Konferencja Naukowo-Techniczna Huty Buczek S.A. p.t. "Kierunki rozwoju produkcji walców", Wisła-Malinka 21-23 II 2001, s. 157-169.
• 15. Krawczyk J., Karwat J., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizmy zużywania się walca hutniczego wykonanego z połowicznego żeliwa sferoidalnego niklowo-krzemowo-molibdenowego, XXXIV Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica 26-29 IX 2006, s. 99-105.
• 16. Krawczyk J., Pacyna J.: Effect of tool microstructure on the white layer formation. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 17, 1-2 (2006) 93-96.
• 17. Krawczyk J., Pacyna J., Dąbrowski R.: Rola grafitu w tribologii wysokotemperaturowej stopów na osnowie żelaza na przykładzie mechanizmów zużywania się walców hutniczych, Inżynieria Materiałowa 151, 3 (2006) 174-177.
• 18. Krawczyk J., Kaczmarczyk Ł., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się grafityzowanego staliwnego walca hutniczego klasy Adamit, XI Konferencja Naukowo - Techniczna Huty Buczek Sp. z.o.o., Ustroń-Jaszowiec III 2006, s. 17-30.
• 19. Krawczyk J., Pacyna J.: Rola morfologii ledeburytu przemienionego i cementytu drugorzędowego w tribologii walców hutniczych, XI Konferencja Naukowo-Techniczna Huty Buczek Sp. z o.o., Ustroń-Jaszowiec III 2006, s. 53-66.
• 20. Krawczyk J., Pacyna J.: The role of transformed ledeburite in high temperature tribology on the exemple of adamite rolls, XI International Scientific Conference On Contemporary Achievements in Mechanics, Manufacturing and Materials Science, Gliwice - Zakopane 6-9 XII 2005, s. 534-540.
• 21. Krawczyk J., Grysak P., Szczygieł A., Latała D.: Mechanizm zużywania się walca hutniczego wykonanego ze staliwa adamitowego, XXXIII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Ustroń 4-7 X 2005, s. 129-136.
• 22. Pacyna J., Krawczyk J.: Warunki powstawania i własności białej warstwy, Hutnik - Wiadomości Hutnicze 72, 11 (2005) 545-553.
• 23. Pacyna J., Krawczyk J.: The wear mechanisms of toughened rails, Metallurgy and Foundry Engineering 27, 2 (2001) 229-235.
• 24. Witaszek M.: The influence of pressure and sliding velocity on the wear of a bainitic rail steel in the presence of lubricant, Tribologia 220, 4 (2008) 203-209.
• 25. Edie D.T., Kolousek J., Chiddick K.C.: The role of high positive friction (HPF) modifier in the control of short pitch corrugations and related phenomena, Proc. 5th Int. Conf. Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems, Tokyo, Japan, 25-28 July 2000, 42-49.
• 26. Hiensch M., Nielsen J., Verheijen E.: Rail corrugation in the Netherlands -measurements and numerical simulations, Proc. 5th Int. Conf. Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems, Tokyo, Japan, 25-28 July 2000, 81-88.
• 27. Liu Q.Y., Jin X.S., Wang W.X., Zhou Z.R.: An invertigation of rail corrugation in China, Proc. 5th Int. Conf. Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems, Tokyo, Japan, 25-28 July 2000, 89-95.
• 28. Grohmann H.D., Schoech W.: Contact geometry and surface fatigue -minimizing the risk of headcheck formation, Proc. 5th Int. Conf. Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems, Tokyo, Japan, 25-28 July 2000, 148-153.
• 29. Żaba K., Nowak S., Kawecki A., Krawczyk J., Stanisławski W., Październiak P.: Dobór materiałów na cierne elementy tłumików drgań w zawieszeniach wagonów, Rudy i Metale Nieżelazne 53, 1 (2008) 8-14.
• 30. Krawczyk J., Żaba K., Kawecki A.: Stale jako elementy pary ciernej w tłumikach drgań zawieszeń wagonów, Tribologia 219, 3 (2008) 37-46.
• 31. Krawczyk J., Trzebunia Ł., Madej M.: Charakterystyki płaskowników ze stali konstrukcyjnych S355J0, S235JR oraz LRAH36 z uwzględnieniem własności tribologicznych, XXXVI Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica 23-26 IX 2008, s. 188-193.
• 32. Krawczyk J., Kot M., Zimowski S., Madej M.: Analiza mechanizmu zużycia podczas kontaktu tribologicznego wybranych stali zestalą 80CrMoV4-3, XXXVII Szkoła Inżynierii Materiałowej, Kraków-Krynica 29 IX-2 X 2009, s. 242-248.