Tribological properties of hardened surfaces constituted by various methods of mechanical processing

• Autorzy: Zawadzki Paweł , Wierzbicka Natalia , Talar Rafał , Burysz Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.8369

Warianty tytułu

PL

Właściwości tribologiczne utwardzonych powierzchni ukonstytuowanych różnymi metodami obróbki mechanicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experimental studies involving the determination of the coefficient of friction (COF) of surfaces constituted by selected machining methods. The tests were carried out on a Bruker UMT2 stand using a ball made of 100Cr6 steel with a hardness of 62 HRC and a disc made of X210CR12 (NC11LV) steel with a hardness of 62 ±0.4 HRC in dry conditions. During the research, wear products were not removed from the sliding path. The paper presents methods of producing samples and corresponding surface characteristics. Significant differences in topography characterised the surfaces obtained due to various machining. The COF values at the beginning of the study and the COF values occurring after a specific route in the reciprocating cycle reached similar values, despite the significant differences in the surface topography of the tested samples. Significant COF changes as a path function were observed for samples produced with different machining methods.

PL

Praca przedstawia wyniki badań doświadczalnych obejmujących wyznaczanie współczynnika tarcia (COF) powierzchni ukonstytuowanych wybranymi metodami obróbki mechanicznej. Badania przeprowadzono na stanowisku Bruker UMT2 bez stosowania medium smarującego w skojarzeniu kulki stalowej wykonanej ze stali 100Cr6 (ŁH15) o twardości 62 HRC i dysku stalowego wykonanego ze stali X210CR12 (NC11LV) o twardości 62 ±0.4 HRC. W trakcie prowadzenia badań produkty zużycia nie były usuwane ze strefy ruchu. W pracy przedstawiono sposoby wytworzenia próbek i odpowiednio charakterystyki powierzchni. Otrzymane w wyniku różnych sposobów obróbki powierzchnie charakteryzowały się dużymi różnicami ich topografii. Wartości COF występujące na początku badania i wartości COF występujące po przebyciu określonej drogi w cyklu posuwisto-zwrotnym osiągały zbliżone wartości pomimo znacznych odrębności topografii powierzchni badanych próbek. Zaobserwowano istotne różnice przebiegu zmian COF w funkcji drogi dla próbek wytworzonych odmiennymi metodami obróbki mechanicznej.

Słowa kluczowe

EN

dry friction; wear; friction coefficient; machining methods

PL

tarcie suche; zużycie; współczynnik tarcia; metody obróbki

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 4
• Strony: 57--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Zawadzki Paweł

• Poznan University of Technology, Faculty of Mechanical Technology, M. Skłodowska-Curie Square 5, 60-965 Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8153-8774

autor

Wierzbicka Natalia

• Poznan University of Technology, Faculty of Mechanical Technology, M. Skłodowska-Curie Square 5, 60-965 Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4862-6534

autor

Talar Rafał

• Poznan University of Technology, Faculty of Mechanical Technology, M. Skłodowska-Curie Square 5, 60-965 Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-4355-9923

autor

Burysz Łukasz

• Poznan University of Technology, Faculty of Mechanical Technology, M. Skłodowska-Curie Square 5, 60-965 Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-4355-9923

Bibliografia

• 1. Nosal S.: Tribology. Introduction to the issues of friction, wear and lubrication. Poznan, 2012.
• 2. Dmochowski J.: The basics of machining. 3 red. Warszawa, 1983.
• 3. Feld, M., Machine building technology. 3 red. Warszawa, 2000.
• 4. Attabi, S., Himour, A., Laouar, L., Motallebzadeh, A. Effect of Ball Burnishing on Surface Roughness and Wear of AISI 316L SS. Journal of Bio- and Tribo-Corrosion. 7, 2021.
• 5. Grzesik W.: The influence of surface topography on the operational properties of machine parts. Mechanik, 8–9, 2015, pp. 587–593.
• 6. Sedlacek M., Podgornik B. Vizintin J.: Influence of surface preparation on roughness parameters, friction and wear. Wear, 7, 2008, pp. 482–487.
• 7. Garcia-Leon R., Martinez-Trinidad J., Campos-Silva I., Figureos-Lopez U., Guevara-Morales A.: Wear maps of borided AISI 316L steel under ball-on-flat dry sliding conditions. Materials Letters, 282, 2021, pp. 128842.
• 8. Linhu T., Chengxiu G., Huang J., Zhang H., Chang W.: Dry sliding friction and wear behaviour of hardened AISI D2 tool steel with different hardness levels. Tribology International, 66, 2021, pp. 165–173.
• 9. Riadh A., Mounir K., Fakhreddine D.: Friction and Wear Behavior of Steels under Different Reciprocating Sliding Conditions. Tribology Transactions, 55, 2012, pp. 590–598.
• 10. Feld, M. Basics of designing technological processes of typical machine parts. Warszawa, 2000.
• 11. Correia J.A.F.O., Jesus de A.MP., Fernandes A.A., Calcada R.: Mechanical Fatigue of Metals. Experimental and Simulation Perspectives. Springer, 2019.
• 12. SAE Ferrous Materials Standards Manual, HS-30, Society of Automotive Engineers, 1999.
• 13. Davis J.R.: ASM Specialty Handbook – Carbon and Alloy Steels, ASM International, Metals Park, 1996.
• 14. Chung-Woo C., Young-Ze L.: Effects of oxide layer on the friction characteristics between TiN coated ball and steel disk in dry sliding. Wear, 297, 2003, pp. 383–390.
• 15. Zhou Y., Zhu H., Zhang W., Zuo X., Li Y., Yang J.: Influence of surface roughness on the friction property of textured surface. Advances in Mechanical Engineering, 7, 2015, pp. 722–730.
• 16. Menezes P.L., Kishore Kailas S.V.: Influence of roughness parameters on coefficient of friction under lubricated conditions. Sadhana, 33, 2008, pp. 181–190.
• 17. Sahin M., Çetinarslan C.S., Akata, H.E.: Effect of surface roughness on friction coefficients during upsetting processes for different materials. Materials & Design, 28, 2007, pp. 633–640.
• 18. Aizawa T., Mitsuo A., Yamamoto S., Sumitomo T., Muraishi S.: Self-lubrication mechanism via the in situ formed lubricious oxide tribofilm. Wear, 259, 2005, pp. 708–718.
• 19. Boneh Y., Chang J.C., Lockner D.A., Reches Z.: Evolution of Wear and Friction Along Experimental Faults. Pure and Applied Geophysics, 171, 2014, pp. 3125–3141.
• 20. Merz R., Brodyanski A., Kopnarski M.: On the Role of Oxidation in Tribological Contacts under Enviro Nmental Conditions. Conference Papers in Science, 2015, pp. 1–11.
• 21. Cho C.-W., Lee Y.-Z.: Effects of oxide layer on the friction characteristics between TiN coated ball and steel disk in dry sliding. Wear, 254, 2013, pp. 383–390.
• 22. Hager C.H., Evans R.D.: Friction and wear properties of black oxide surfaces in rolling/sliding contacts. Wear, 338–339, 2015, pp. 221–231.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).