Zastosowanie powłok CrN i TiN do modyfikacji warstwy powierzchniowej czopa węzła ślizgowego

• Autorzy: Lubas J.

Warianty tytułu

EN

Applications CrN and TiN coatings to modified surface layer of kinematic slide pair

• Konferencja: Wytwarzanie elementów maszyn ze stopów metali o specjalnych właściwościach/VII Konferencja Naukowo-Techniczna (VII ; 2006 ; Rzeszów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki tribolgicznych badań modyfikowanych warstw powierzchniowych czopów węzłów ślizgowych wytworzonych w procesach obróbki jarzeniowej. W procesach tych wykonano czopy z powłokami z TiN i CrN oraz czopy ze strukturą pasmową. Strukturę pasmową wytworzono w wyniku nieciągłego nałożenia na podłoże czopa powłoki z TiN lub CrN. Badania stanowiskowe par ciernych zrealizowano w węźle ciernym czop z modyfikowaną warstwą powierzchniową i wycinek panwi ze stopu CuPb30 i AISn20. Pary tribologiczne w czasie prób smarowano olejem silnikowym Castrol magnatec 5W/40. Badania przeprowadzono na testerze trybologicznym T-05. Wyniki badań potwierdziły możliwość zastosowania struktury pasmowej ukształtowanej na powierzchni czopa w parach ślizgowych, które pracują w warunkach tarcia mieszanego. Badania wykazały, że siła tarcia i zużycie materiału łożyskowego zależy od warunków tarcia i kompozycji współpracujących warstw powierzchniowych par ślizgowych. W parach ciernych z czopami z warstwą powierzchniową z CrN zaobserwowano zmniejszone zużycie stopu łożyskowego i obniżenie oporów tarcia.

EN

The study has determined influence formed one component surface layers (TiN, CrN) and band structure surface layers (TiN-steel 46Cr2, CrN-steel 46Cr2) of journal on parameters of friction in kinematic pairs. During the research ring samples worked with segment of slide bearing made of CuPb30 alloy or AlSn20 alloy. The kinematic pairs lubricated motor oil Castrol magnatec 5W-40. The research performed on test machine T-05. Results of researches confirmed possibilities of use band structure of surface layers in sliding pairs, which work under conditions of mixed friction. Purpose of delimitation of changes was made investigation resistance of friction force in moment of starting. In moment of starting of friction pairs were registered values of friction force in function of superficial layer of journal, sort of bearing alloy and charges of kinematic pair. Changes of friction force were individual for testing kinematic pair. The research showed that friction force had the lowest values for pair with surface CrN. Values of friction forces of pair with surface layer TiN was the highest. The next tested the kinematic pairs during steady-state condition: constant rotational speed journal n=100 r.p.m., and unit pressure p=10, 15 i 20 MPa. In this condition were recorded friction force and temperature of contact area. The researches showed it that friction force and temperature was lower in pair with AlSn20 bearing alloy than pair with CuPb30 bearing alloy. The lower friction force was observed for pairs with CrN surface layer. The usage TiN caused increasing of friction force. There was important depression temperature during the wark pairs with counter sample made of AlSn20 bearing alloy below temperature recording for pairs with ion nitriding surface layer. The researches showed that friction force, temperature of contact area and wear depend on load condition and structure of kinematic pairs. On base of experiences one ascertained influence formed superficial layer on wear of bearing alloy. Co-operation journal with CrN surface layer of and ion nitriding surface layer of journal was characterized by least wear of bearing alloy. Frictional pair with journal with TiN surface layer was registered the greatest wear of bearing alloy.

Słowa kluczowe

PL

inżynieria powierzchni; obróbka metali; powłoki; warstwy powierzchniowe

EN

coatings; metal working; kinematic slide pair; tribology

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2006
• Tom: z. 66 [227]
• Strony: 153--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Lubas J.

• Uniwersytet Rzeszowski

Bibliografia

• [1] Nakonieczny A.: Powierzchniowe obróbki wyrobów metalowych. IMP, Warszawa 2000.
• [2] Kula P.: Inżynieria warstwy wierzchniej. Politechnika Łódzka, Łódź, 2000.
• [3] Sęp J., Zielecki W.: Preliminary evaluation of the application possibility of bearing Journal with two component surface layer. Tribologia, nr 3, 1995.
• [4] Santner E.: Comparison of wear and friction measurements of TiN coatings. Tribologia, nr 1, 1995.
• [5] Szczerek M.: Metodologiczne problemy systematyzacji eksperymentalnych badań tribologicznych. ITE, Radom 1997
• [6] Wierzchoń T. Precht W., Ulbin-Pokorska L, Sikorski K.: Struktura i odporność warstw azotku chromu wytwarzanych na stali metodą próżniowego odparowania łukowego. Inżynieria Materiałowa, nr 6, 2000
• [7] Lubas J.: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni czopa na współpracę z panwią łożyska ślizgowego w zespołach środków transportowych. Raport końcowy, Kraków 2001.