Self-Organization of Friction Surface of Fe-Mn-C-B Coating With Increased Resistance to Abrasion

• Autorzy: Barszcz M. , Paszeczko M. , Lenik K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0428

Warianty tytułu

PL

Samoorganizacja powierzchni tarcia powłoki Fe-Mn-C-B o zwiększonej odporności na zużycie ścierne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper concerns the research on self-organization of the surface of coating of hypoeutectic alloy Fe-Mn-C-B modified Si, Ni, Cr, Cu with friction with C45 steel. The coatings were obtained by arc welding using a flux-cored wire. Tests of resistance to wear were carried out for hypoeutectic coatings with use of the friction pair pin-on-disc in the conditions of sliding friction, in model lubricating environments. The surface-active (glycerol oil) and inactive (Vaseline grease) lubricant was used. Tribological tests carried out showed that cooperation of hypoeutectic alloy coating with counterbody of C45 steel with lubrication with surface-active lubricant results in a significant improvement in tribological properties than in case of the lubrication with surface-inactive lubricant. The resulting effect is related to the self-organization of friction surface. After deposition and wear resistance tests, the friction surface microstructure was analysed, as well as the surface and depth distribution of the elements.

PL

Praca dotyczy badań samoorganizacji powierzchni powłoki ze stopu eutektycznego Fe-Mn-C-B modyfikowanej Si, Ni, Cr, Cu przy tarciu ze stalą C45. Powłoki otrzymano metodą napawania łukowego z użyciem drutu proszkowego. Badania odporności na zużycie przeprowadzono dla powłok eutektycznych z zastosowaniem węzła tarcia trzpień-tarcza w warunkach tarcia ślizgowego, w modelowych środowiskach smarnych. Zastosowano powierzchniowo-aktywny (olej glicerynowy) i nieaktywny (smar wazelinowy) środek smarny. Przeprowadzone badania tribologiczne wykazały, że współpraca powłoki ze stopu eutektycznego z przeciwpróbką ze stali C45 przy smarowaniu powierzchniowo-aktywnym środkiem smarnym powoduje znaczną poprawę właściwości tribologicznych niż przy smarowaniu powierzchniowo-nieaktywnym środkiem smarnym. Otrzymany efekt związany jest z samoorganizacją powierzchni tarcia. Po napawaniu i badaniach odporności na zużycie przeanalizowano mikrostrukturę powierzchni tarcia oraz powierzchniowy i głębokościowy rozkład pierwiastków.

Słowa kluczowe

EN

self-organisation; friction; coatings; hypoeutectic alloy

PL

samoorganizacja; powierzchnia tarcia; powłoki; stop eutektyczny

• 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: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 4
• Strony: 2651--2656
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Barszcz M.

• Lublin University of Technology, Department of Fundamentals of Technology, Faculty of Fundamentals of Technology, 38 Nadbystrzycka Str., 20-618 Lublin, Poland

autor

Paszeczko M.

• Lublin University of Technology, Department of Fundamentals of Technology, Faculty of Fundamentals of Technology, 38 Nadbystrzycka Str., 20-618 Lublin, Poland

autor

Lenik K.

• Lublin University of Technology, Department of Fundamentals of Technology, Faculty of Fundamentals of Technology, 38 Nadbystrzycka Str., 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [5] J. Szajnar, A. Walasek, C. Baron, Tribological and corrosive properties of the parts of machines with surface alloy layer, Archives of Metallurgy and Materials 58, 3, 931-936 (2013).
• [6] P. Ambroza, S. Bockus, L. Kavaliauskiene, Submerged arc overlaygin welding of structural steel by WC-Co powder, Archives of Metallurgy and Materials 51, 3, 489-494 (2006).
• [7] P. Adamiec, J. Dziubiński, Preparation and properties of surface layers of machine elements transport, Gliwice 2005 (in Polish).
• [8] P. Adamiec, J. Dziubiński, Regeneration and production of surface layers of machine elements transport, Gliwice 1999 (in Polish).
• [9] G.W Stachowiak, Wear - Materials, Mechanisms and Practice, Chichester 2005.
• [10] G.W Stachowiak, A.W. Batchelor, Engineering Tribology, Saint Louis, Missouri 2005.
• [11] B. I. Kostecki, The friction and wear fundamental regularities, Society „Znanie”, 30-36 (1981) (in Russian).
• [12] H. Kato, K. Komai, Tribofilm formation and mild wear by tribo-sintering of nanometer-sized oxide particles on rubbing steel surfaces, Wear 262, 36-41 (2007).
• [13] I. S. Gershman, N.A. Bushe, Thin films and self-organization during friction under the current collection conditions, Surface & Coatings Technology 186, 405-411 (2004).
• [14] G. S. Fox-Rabinovich, G. E. Totten, Self-organization during friction: advance surface engineered materials and systems design, Boca Raton 2006.
• [15] G .S. Fox-Rabinovich, A. I. Kovalev, L. Sh. Shuster, Yu. F. Bokiy, O.K. Dosbayeva, D.L. Wainstein, V.P. Mishina, On characteristic features of alloying HSS-based deformed compound powder materials with consideration for tool selforganization at cutting 2. Cutting tool friction control due to the alloying of the HSS-based deformed compound powder material, Wear 214, 279-286 (1998).
• [16] D. N. Garkunov, Tribotechnika, Moscow 1985 (in Russian).
• [17] D. N. Garkunov, Tribotechnology: Wear and No-wear, Moscow 2001 (in Russian).
• [18] B. Bakli, Surface phenomena during adhesion and friction interaction, Moscow 1986.
• [19] K. Lenik, M. Pashechko, K. Dziedzic, Z. Duriagina, M. Barszcz, The surface self-organization in process friction and corrosion of composite materials, Archives of Materials Science and Engineering 1, 9-12 (2008).
• [20] M. Pashechko, K. Lenik, Segregation of atoms of the eutectic alloys Fe-Mn-C-B-Si-Ni-Cr at friction wear, Wear 267, 1301-1304 (2009).
• [21] N. N. Kuźmin, E. A. Szuwałow, G. R. Trankovsaya, T. I. Muravieva, Methods of analysis of surface structures formed during friction, Friction and wear 17, 4, 480-486 (1996) (in Russian).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.