Characterization of wear mechanisms in sintered Fe-1.5 Wt % Cu alloys

• Autorzy: Mazahery A. , Shabani M. O.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka mechanizmów zużycia spiekanych stopów Fe-1.5Cu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this research, increasing amount of ultimate tensile strength and hardness in sintered Fe-1.5 Wt % Cu alloys is observed with increasing the density. The influence of different applied pressure of 300, 450, 600 and 750 MPa on porosity and wear behavior has been also studied. Cross-section micrographs of worn surfaces show that the pores are closed by plastic deformation or oxides and metallic particles after the wear test. According to the wear test results, specimens with 14 vol. % porosity are more wear resistant than the specimens with low porosity values of 11 vol. %. Thus, oxidation wear and surface plastic deformation are the main wear mechanisms identified in this investigation. Abrasion wear was also characterized as the result of abrasive debris agglomeration and the asperities of the pins.

PL

Obserwowano wzrost wytrzymałości na rozciąganie i twardości spiekanych stopów Fe-1.5Cu (% wag) wraz ze wzrostem ich gęstości. Badano także wpływ różnych wartości ciśnienia 300, 450, 600 i 750 MPa na porowatość i zużycie stopów. Mikrofotografie przekrojów zużytych powierzchni pokazują, że po teście zużycia pory są zamknięte wskutek odkształcenia plastycznego lub przez tlenki i cząstki metaliczne. Według wyników badań zużycia próbki o porowatości 14% są bardziej odporne na zużycie niż próbki o niższej porowatości 11%. Utlenianie i odkształcenie plastyczne powierzchni to główne mechanizmy zużycia zidentyfikowane w tej pracy. Stwierdzono także, że ścieranie jest wynikiem aglomeracji ściernych drobin i nierówności pinów.

Słowa kluczowe

EN

tribological properties; powder processing; porosity

PL

właściwości tribologiczne; proszki spiekane; porowatość

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 57, iss. 1
• Strony: 93--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mazahery A.

autor

Shabani M. O.

• Hashtgerd Branch, Islamic Azad University, Hashtgerd, Iran

Bibliografia

• [1] D. S. Madan, R. M. German, Structural-property relationship in iron powder compacts alloyed with boron. In: Advances in powder metallurgy and particulate materials. Princeton, NJ: Metal Powder Industries Federation 1, 147 (1989).
• [2] A. Selecka, A. Salak, H. Danninger, The effect of boron liquid phase sintering on properties of Ni-, Mo- and Cr-alloyed structural steels. J Mater Process Technol 141, 379 (2003).
• [3] J. Liu, A. Cardamone, T. Potter, R. M. German, F. J. Semel, Liquid phase sintering of iron-carbon alloys with boron additions. Powder Metall 43, 57 (2000).
• [4] M. Sarasola, T. Gomez-Acebo, F. Castro, Liquid generation during sintering of Fe-35% Mo powder compacts with elemental boron additions. Acta Mater 52, 4615 (2004).
• [5] N. P. Suh, An overview of the delamination theory of wear. Wear 44, 1 (1977).
• [6] K. V. Sudhakar, P. Sampathkumaran, E. S. Dwarakadasa, Dry sliding wear high density Fe-2% Ni based P/M alloy. Wear 242, 207 (2000).
• [7] A. Molinari, G. Straffelini, Wear processes in high strength sintered alloys under dry rolling-sliding. Wear 173, 121 (1994).
• [8] S. C. Lim, J. H. Brunton, The unlubricated wear of sintered iron. Wear 113, 371 (1986).
• [9] E. R. Leheup, D. Zhang, J. R. Moon, Fretting wear of sintered iron under low normal pressure. Wear 221, 86 (1998).
• [10] G. Straffellini, A. Molinari, Dry sliding wear of ferrous PM materials. Powder Metall 44, 248 (2001).
• [11] A. Simchi, H. Danninger, Effects of porosity on delamination wear behaviour of sintered plain iron. Powder Metall 47, 73 (2004).
• [12] A. Molinari, G. Straffelini, P. Campestrini, Influence of microstructure on impact and wear behaviour of sintered Cr and Mo steel. Powder Metall 42, 235 (1999).
• [13] H. O. Gulsoy, Influence of nickel boride additions on sintering behaviors of injection moulded 17-4 PH stainless steel powder. Scr Mater 52, 187 (2005).
• [14] A. Hadrboletz, B. Weiss, Fatigue behavior of iron based sintered material, Int Mater Rev 42, 1, 44 (1997).
• [15] A. Bergmark, Microstructure enhancement for fatigue improvement. In: Proc EURO PM2003. Valencia, Spain, 2003.
• [16] E. Gzyryca, Fatigue testing. In: J. R. Davis, Editor, Mechanical testing and evaluation handbook 8, American Society for Metals 363 (1985).
• [17] S. Saritas, R. Causton, W. B. James, A. Lawley, Effect of microstructural in homogenities on the fatigue crack growth response of a prealloyed and two hybride PM steels. Presented at World congress on powder metallurgy & particular material, Orlando, Florida 16, 21, June, 2002.
• [18] L. Alzati, A. Bergmark, J. Andersson, Fatigue performance of PM steel in as-sintered state. Presented at PMAI conference, Mumbai, India, February, 2005.
• [19] S. Carabajar, C. Verdu, A. Hamel, R. Fougeres, Fatigue behavior of a nickel alloyed sintered steel, Mater Sci Eng A 257, 225, 234 (1998).