Zjawisko przenoszenia materiału w skojarzeniu grafit ekspandowany–stal

• Autorzy: Rewolińska A. , Stachowiak A. , Kinal G. , Paczkowska M. , Perz K.

Warianty tytułu

EN

The phenomenon of transferring material in the combination of expanded graphite–steel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu jest identyfikacja zjawiska przenoszenia materiału w skojarzeniu pary tribologicznej grafit ekspandowany–stal w wybranych warunkach. Badanie skojarzenia materiałowego wykonano na stanowisku kulka–pierścień. Stalowa kulka poruszała się ruchem posuwisto-zwrotnym po powierzchni próbki (pierścień) z grafitu ekspandowanego. Próby wykonano na sucho oraz mokro (całkowite zanurzenie skojarzenia w wodzie). Ocenę powierzchni kulki oraz pierścienia prowadzono z wykorzystaniem metalograficznego mikroskopu op-tycznego firmy ZAISS. Stwierdzono, że na powierzchni kulki, zarówno podczas pracy na sucho jak i po zanurzeniu skojarzenia w wodzie powstaje warstwa grafitu. Wygląd tworzonej warstwy zależy od warunków pracy skojarzenia–warstewka utworzona w wodzie jest cieńsza niż warstwa utworzona podczas pracy na sucho. Utworzona warstwa ma wyraźną strefową budowę warstwy. Na powierzchni bocznej kulki powstają zarysowania, których mechanizm powstawania wymaga wyjaśnienia. Należy poznać mechanizm powstawania warstwy oraz warunki kształtowania tej warstewki o optymalnych właściwościach.

EN

A phenomenon closely related to cooperation tribological pair of graphite-metal is the transmission of the material. A large number of physical and chemical factors affecting the transfer of graphite cause the lack of theory describing this phenomenon. It also is difficult to determine which of the elementary frictions dominates under certain conditions. The aim of this article is to identify the relocation of the material in the combination tribological pair of expanded graphite-steel under the selected conditions. Research was carried out on post-ball-ring tester. A steel ball moved with a reciprocating motion over the surface of the sample (ring) of the expanded graphite. Tests were carried out in dry and wet (total immersion association in water) conditions. The evaluation of the surface of the ball and ring were conducted using optical microscopy (metallographic manual Zaiss). The surface of the balls, both in dry and after immersion associations in water, formed a layer of graphite. The exterior layer formed varied with the operating conditions of association; the layer formed in water was thinner than the layer formed in dry working conditions. The formed layer has a clearly layered structure. On the surface of the balls, cracks were found and the mechanism needs to be clarified. Wear products, which are products of reactions and removed from the workplace, had a beneficial role in this case, under appropriate conditions. There is a need to understand the mechanism of the formation of the layer and the layer forming conditions with optimal properties.

Słowa kluczowe

PL

tarcie; ruch posuwisto-zwrotny; przenoszenie materiału; grafit ekspandowany

EN

friction; reciprocating; transfering material; expanded graphite

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 167--175
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rewolińska A.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Stachowiak A.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Kinal G.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Paczkowska M.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

autor

Perz K.

• Politechnika Poznańska, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Polska

Bibliografia

• 1. Yunxia W., Fengyuan Y.: Tribological properties of transfer films of PTFE-based composites. Wear 261 (2006) 1359–1366.
• 2. Kumar N., Dash S., Tyagi A.K, Baldev R.: Super low to high friction of turbostratic graphite under various atmospheric test conditions. Tribology International 44 (2011) 1969–1978.
• 3. Polak A.: Przenoszenie materiału w łożysku ślizgowym stal–tworzywo sztuczne. Monografia 233, Kraków 1998.
• 4. Krawiec S.: Kompozycje smarów plastycznych i stałych w procesie tarcia stalowych węzłów maszyn. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
• 5. Ilberg L., Manis-Levy H., Raveh A., Lifshitz Y., Varenberg M.: Effect of structure of carbon films on their tribological propertie, Diamond & Related Materials 38 (2013) 79–86.
• 6. Erdemir A., Donnet C.: Tribology of diamond-like carbon films: recent progres and future prospects. J. Phys. D Appl. Phys. 39 (2006) R311–R327.
• 7. Walker J.: How stem finish affects friction and fugitive emissions with graphite-based control valve packing. A technical paper presented by James Walker & Co Ltd First presented at Valve World 2010.
• 8. Walker J.: Analysis of surface roughness and profile parameters of graphite packing deposition on valve stems and how this influences frictional performance. A technical paper presented by James Walker First presented at Valve World 2012.
• 9. Optimierung von Spindelabdichtungen in Armaturen hinsichtlich Funktion und Emissionsverhalten durch Oberflächenbeschichtung (Phase II) FORSCHUNGSVORHABEN AiF-Nr. 17222N / VGB-Nr. 369.