Tribological properties of sintered of bronze-based composites reinforced with Al-based hard particulares

• Autorzy: Dyachkova L. , Feldshtein E. , Letsko A. , Kiełek P. , Kiełek T.

Warianty tytułu

PL

Właściwości tribotechniczne kompozytów na bazie brązu spiekanego umocnionych twardymi cząstkami na bazie Al

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the changes in the tribotechnical properties of CuSn10 sintered bronze and MMCs based on this bronze reinforced with ultrafine composite Al-based powders. It was observed that the presence of hard particulates in the MMCs leads to a decrease in the friction coefficient and, particularly, wear rate. The presence of Al-based particulates in the MMC reduces the wear rate considerably. It decreases in the direction of FeAl → NiAl → Ti-Al-Cr particulates and for the best MMC composition the gain is about 20 times. In the MMC wear process, micro-craters are formed on the contact surface and it is the principal reason for the decrease in the wear rate.

PL

W pracy zbadano zmiany właściwości tribotechnicznych spiekanego brązu CuSn10 oraz kompozytów metalowych na bazie tego brązy umocnionego twardymi cząstkami proszków na bazie aluminium: FeAl, NiAl oraz Ti-46Al-8Cr. Obecność w kompozycie twardych cząstek na bazie Al prowadzi do zmniejszenia współczynnika tarcia i intensywności zużycia. Temperatury w strefie styku są stabilne, maksymalne temperatury zaobserwowano w warunkach wzrastającego obciążenia. Intensywność zużycia zmniejsza się w kierunku FeAl → NiAl → Ti-Al-Cr cząstek i dla kompozytu o najlepszym składzie przewaga sięga 20 razy. Zasadniczą przyczyną zmniejszenia intensywności zużycia są mikrokratery powstające na powierzchniach styku.

Słowa kluczowe

EN

metal-matrix composites; MMCs; surface analysis; friction; wear behawior

PL

kompozyty metalowe; analiza powierzchni; tarcie; zużycie

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 17, nr 2
• Strony: 84--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dyachkova L.

• Belarusian National Academy of Sciences, Powder Metallurgy Institute, ul. Platonova 41, Minsk, 220005, Belarus

autor

Feldshtein E.

• University of Zielona Góra, Department of Mechanical Engineering, ul. prof. Z. Szafrana 4, 65-516 Zielona Góra, Poland

autor

Letsko A.

• Belarusian National Academy of Sciences, Powder Metallurgy Institute, ul. Platonova 41, Minsk, 220005, Belarus

autor

Kiełek P.

• University of Zielona Góra, Department of Mechanical Engineering, ul. prof. Z. Szafrana 4, 65-516 Zielona Góra, Poland

autor

Kiełek T.

• University of Zielona Góra, Department of Mechanical Engineering, ul. prof. Z. Szafrana 4, 65-516 Zielona Góra, Poland

Bibliografia

• [1] Cusano C., Porous metal bearings, in: Booser E.R. (Ed.), CRC Handbook of Lubricant and Tribology, vol. III, CRC Press, FL, 1994, 491-513.
• [2] Akhtar F., Askari S.J., Shah K.A., Du X., Guo S., Microstructure, mechanical properties, electrical conductivity and wear behaviour of high volume TiC reinforced Cu-matrix composites, Mater. Charact. 2009, 60, 327-336.
• [3] Deshpande P.K., Lin R.Y., Wear resistance of WC particle reinforced copper matrix composites and the effect of porosity, Mater. Sci. Eng. A 2006, 418, 137-145.
• [4] Walczak M., Pieniak D., Zwierzchowski M., The tribological characteristics of SiC particle reinforced aluminium composites, Arch. Civil. Mech. Eng. 2015, 15, 116-123.
• [5] Rajan H.B.M., Ramabalan S., Dinaharan I., Vijay S.J., Effect of TiB2 content and temperature on sliding wear behavior of AA7075/TiB2 in situ aluminum cast composites, Arch. Civil. Mech. Eng. 2014, 14, 72-79.
• [6] Selvakumar N., Singh S.C.E., Influence of nano ZrC content on tribological analysis, microstructure and mechanical properties of Cu-4Cr matrix composites produced by hot extrusion, Arch. Civil. Mech. Eng. 2016, 16, 537-552.
• [7] Dyachkova L., Feldshtein E.E., On the properties of composites based on sintered bronze with alumina additives, Comp. B 2013, 45, 239-247.
• [8] Díaz C., González-Carrasco J.L., Caruana G., Liebich M., Ni3Al intermetallic particles as wear-resistant for al-base composites processed by powder reinforcement metallurgy, Metal. Mater. Trans. A 1996, 27, 3259-3266.
• [9] Da Costa C.E., Zapata W.C., Velasco F., Ruiz-Prieto J.M., Torralba J. M., Wear behaviour of aluminum reinforced with nickel aluminide MMCs, J. Mater. Proces. Techn. 1999, 92-93, 66-70
• [10] Tu J.P., Meng L., Liu M. S., Friction and wear behavior of Cu-Fe3Al powder metallurgical composites in dry sliding, Wear 1998, 220, 72-79.
• [11] Konieczny M., Laminar copper-intermetallics composite - generation and properties, Comp. Theory Practice 2006, 6, 52-55.
• [12] Konieczny M., Mola R., Sintered copper matrix composites containing aluminium-ferric intermetallic phases, Kompozyty 2007, 7, 109-113.
• [13] Çelikyürek İ., Körpe N.Ö., Ölçer T., Galer R., Microstructure, properties and wear behaviors of (Ni3Al)p reinforced Cu matrix composites, J. Mater. Sci. Technol. 2011, 27, 937-943.
• [14] Zeren A., Embeddability behavior of tin-based bearing material in dry sliding, Mater. Des. 2007, 28, 2344-2350.
• [15] Gebretsadik D.W., Hardell J., Prakash B., Tribological performance of tin-based overlay plated engine bearing materials, Trib. Int. 2015, 92, 281-289.
• [16] Dyachkova L.N., Feldshtein E.E., Morphology of Worn Surfaces of iron–graphite materials sintered or infiltrated with tin bronze, J. Frict. Wear. 2015, 36, 395-399.
• [17] Hua K.H., Wang J., Schraube S., Xua Y.F., Hua X.G., Stengler R., Tribological properties of MoS2 nano-balls as filler in polyoxymethylene-based composite layer of three-layer self-lubrication bearing materials, Wear 2009, 266, 1198-1207.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).