Analysis of the impact of surface layer parameters on wear intensity of friction pairs

• Autorzy: Burdzik R. , Folęga P. , Łazarz B. , Stanik Z. , Warczek J.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu parametrów warstwy wierzchniej na intensywność zużycia par ciernych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study discussed in the paper consisted in testing the impact of surface layer parameters on wear intensity of friction pair components. The study was conducted having taken additional operational factors into consideration, namely the friction conditions (presence of lubricant) and the value of loads affecting the contact zone of the samples being tested. The study constituted laboratory tests of wear and were conducted by means of a T-01M type laboratory test stand used to experimentally analyse frictional cooperation of various materials used in structural components of motor vehicles. The friction pairs examined were previously operating in a pin-on-disk system under various conditions. The materials of the friction pairs tested at the stand were subjected to heat treatment and chemical processing in order to attain specific parameters of their surface layers. The studies conducted enabled determination of the abrasive wear values for the material samples tested having entailed the surface layer parameters and the factors related to operation of actual structural components used in automotive engineering. An additional advantage of the studies conducted was the possibility to establish actual coefficients of friction occurring in specific friction pairs. Establishing the actual values of friction coefficients for the materials of friction pairs under specific conditions and having taken the impact of the surface layer parameters into consideration enabled identification of the reasons for excessive surface wear. Hence a reference can be made between the stationary tests undertaken and actual components cooperating with one another in kinematic pairs of machines. The utilitarian premise resulting from the studies conducted is the necessity of paying particular attention to surface layer parameters while designing friction pairs for machines.

PL

W pracy badano wpływ parametrów warstwy wierzchniej na intensywnosc zuzycia elementów pary ciernej. Badania przeprowadzono przy uwzględnieniu dodatkowych czynników eksploatacyjnych takich jak warunki tarcia (obecność środka smarnego) oraz wartosc obciążen w strefie kontaktowej badanych próbek. W ramach pracy przeprowadzono badania laboratoryjne zużycia przy wykorzystaniu stanowiska badawczego typu T-01M, na którym eksperymentalnie analizowano współpracę cierna różnych materiałów stosowanych na elementy konstrukcyjne pojazdów samochodowych. Badano pary cierne, które pracowały w układzie trzpień – tarcza w różnych warunkach. Materiały badanych na stanowisku par ciernych poddawano zabiegom cieplno-chemicznym w celu uzyskania określonych parametrów warstwy wierzchniej. Przeprowadzone badania umozliwiły wyznaczenie wielkości zuzycia sciernego badanych próbek materiałów przy uwzglednieniu parametrów warstwy wierzchniej oraz czynników związanych z eksploatacja rzeczywistych elementów konstrukcyjnych wykorzystywanych w technice motoryzacyjnej. Dodatkowym atutem przeprowadzonych badań było wyznaczenie rzeczywistych współczynników tarcia występującego w przypadku określonych par ciernych. Wyznaczanie rzeczywistych wartości współczynników tarcia materiałów par ciernych przy określonych warunkach oraz przy uwzględnieniu wpływu parametrów warstwy wierzchniej pozwala na identyfikacje przyczyn nadmiernego zużycia powierzchni. Przeprowadzone badania stanowiskowe można odnieść do rzeczywistych elementów współpracujących ze sobą w węzłach kinematycznych maszyn. Utylitarna przesłanka wynikająca z przeprowadzonych badań jest koniecznosc zwrócenia szczególnej uwagi, przy projektowaniu w częściach maszyn wezłów tarcia, na parametry warstwy wierzchniej.

Słowa kluczowe

EN

surface layer; wear; friction coefficient

• 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. 4
• Strony: 987--993
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Burdzik R.

autor

Folęga P.

autor

Łazarz B.

autor

Stanik Z.

autor

Warczek J.

• Silesian University of Technology, Department of Metallurgy, 40-019 Katowice, 8 Krasińskiego Str., Poland

Bibliografia

• [1] A. Vadlraj, M. Kamaraj, V.S. Sreenlvasan, Wear and friction behavior of alloyed gray cast iron with solid lubricants under boundary lubrication, Tribology International 44, 1168-1173 (2011).
• [2] W. Zwierzycki et al., Selected problems of material wear in slide friction pairs, PWN, Warsaw-Poznan (1990) (in Polish).
• [3] I. Garbar, Microstructural changes in surface layers of metal during running-in friction processes, Meccanica 36, 631-639 (2001).
• [4] X. Yanqiu, L. Weimin, X. Qunji, Friction and wear behavior of nodular cast iron modified by a laser micro-precision treatment sliding against steel under the lubrication of liquid paraffin containing various additives, Wear 253, 752-758 (2002).
• [5] P. Adamiec, K. Witaszek, M. Witaszek, Z. Stanik, Studies of wear of nodular cast iron, Scientific Booklets of the Silesian University of Technology, series: Transport 39, 15-20 (1999).
• [6] J. Łabaj, B. Oleksiak, G. Siwiec, Analysis of the options of copper removal from liquid iron by evaporation, Metalurgija 50(3), 173-175 (2011).
• [7] J. Łabaj, G. Siwiec, B. Oleksiak, Surface tension of expanded slag from steel manufacturing in electrical furnace, Metalurgija 50 (3), 209-211 (2011).
• [8] R. Burdzik, Z. Stanik, J. Warczek, Method of assessing the impact of material properties on the propagation of vibrations excited with a single force impulse, Archives of Materials and Metallurgy 57(2), 409-416 (2012).
• [9] E. Jamro, M. Wielgosz, S. Bieniasz, W. Cioch, FPGA – ARM heterogeneous system for high speed signal analysis, Solid State Phenomena 180, 207-213 (2012).
• [10] M. Jasinski, S. Radkowski, Use of the high er spectra in the low-amplitude fatigue testing, Mechanical Systems And Signal Processing 25(2), 704-716 (2011).
• [11] W. Batko, L. Majkut, Classification of Phase Trajectory Portraits in the Process of Recognition the Changes in Technical Condition of Monitored Machines and Constructions, Archives of Metallurgy and Materials 55(3), 757-762 (2010).
• [12] L. Blacha, Untersuchungen der antimon entfernungs geschwindigkeit aus blisterkupfer im prozess der vakuumraffination, Archives of Materials Science and Engineering 50(4), 989-1002 (2005).
• [13] L. Blacha, Bleientfernung aus kupferlegierungen im prozess der vakuumraffination, Archives of Materials and Metallurgy 48(1), 105-127 (2003).