Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Warstwy wierzchnie wieloskładnikowych brązów antymonowych. Część II. Bizmut, nikiel

Czupryk W.

Tribologia

|

2001

|

nr 5

1005-1016

PL

W artykule zamieszczono wyniki badań AES warstw wierzchnich brązów antymonowych zawierających w swoim składzie bizmut oraz brązów dodatkiem bizmutu i niklu łącznie. Analizy dotyczyły również warstw wierzchnich stali 45 współpracującej z tymi brązami w tarciu z udziałem smaru. Rola bizmutu i niklu w stopach z miedzią jest skrajnie różna. Bizmut występuje w postaci praktycznie czystego składnika podobnie jak ołów w stopach CuPb. Nikiel tworzy z miedzią w stanie stałym roztwory z nieograniczoną rozpuszczalnością. Dlatego też ich udział w budowie warstw wierzchnich może być różny. Wyniki analiz AES zawartości bizmutu w warstwach wierzchnich brązów wykazały zwiększoną zawartość tego pierwiastka w warstwach powierzchniowych. W warstwach głębiej zlokalizowanych ilość bizmutu silnie wzrasta. Bizmut występuje również w warstwach powierzchniowych stali 45 współpracującej z brązami, ale jest go tutaj mało. W warstwach głębiej leżących jego ilość maleje. Odmiennie zachowuje się nikiel. W warstwie powierzchniowej (do 20A) brązu jego zawartość wynosi średnio 30% przy zawartości w objętości stopu równej 3,0%. W podobnej warstewce na stali zawartość niklu jest również duża. W warstwach głębiej zlokalizowanych brązu ilość niklu zmniejsza się, na stali rośnie.

EN

The paper contains results of AES tests of surface layers of antimony bronzes containing bismuth and bronzes containing both bismuth and nickel. Analyses concerned also surface layers of steel 45 cooperating with these bronzes in friction with lubricant. The role of bismuth and nickel in alloys with copper is entirely different. Bismuth occurs in the form of a practically pure element, just like lead in CuPb alloys. Nickel together wil copper forms solutions with unlimited solubility. That is why their contribution in the forming of surface layer can be varied. Results of AES analyses of bismuth contents in surface layers of bronzes proves an increased contents of this element in surface layers. In deeper layers the amount of bismuth grows rapidly. Bismuth ccurs also in surface layers of steel 45 cooperating with bronzes but there is only very little. In deeper layers its amount decreases even more. Nickel behaves differently. In surface layer (up to 20A ) of bronze its contents accounts for 30% on average, while deeper within the alloy it does not exceed 3,0%. In a similar layer of steel the contents of nickel decreases, whereas in steel it increases.

2

Warstwy wierzchnie brązów cynowych i antymonowych. Cz. I. Cyna. antymon

Czupryk W.

Tribologia

|

2001

|

nr 2

211-225

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań AES warstw wierzchnich klasycznych skojarzeń ślizgowych brąz-stal. Analizy składu chemicznego warstw powierzchniowych i warstw głębiej zlokalizowanych miały na celu określenie udziału pierwiastków stopowych w tych strefach. Pierwiastkom stopowym przypisuje się ważną rolę w procesie tarcia i zużywania brązów współpracujących ze stalą. Poglądy na ten temat są zróżnicowane. Na przykład, uważa się, że pierwiastki stopowe mogą tworzyć w warstewce powierzchniowej niskotopliwe eutektyki, zapewniające spełnienie postulatu I, V. Kragielskiego, dotyczącego dodatniego gradientu własności mechanicznych. Według innych poglądów pierwiastki stopowe tworząc z metalem rozpuszczalnikiem - miedzią, roztwory z ograniczoną rozpuszczalnością będą powodowały ekspansję lub kontrakcję sieci miedzi, co zwiększa odporność stopu na sczepianie adhezyjne ze stalą. Wyniki badań AES wskazują na zmniejszoną zawartość cyny w warstwie wierzchniej brązu cynowego. Tego zjawiska nie obserwowano w przypadku brązów antymonowych podwójnych. Zawartość antymonu w warstwach wierzchnich jest większa od jego zawartości w objętości stopów. Modyfikacja brązów antymonowych bizmutem nie zmienia charakteru rozkładu antymonu. Udział dodatkowo niklu powoduje zmniejszenie zawartości antymonu w warstwie wierzchniej brązu CuSbNiBi, do poziomu zawartości w objętości stopu.

EN

The paper presents the results of AES examination of surface layers of classic sliding paris bronze-steel. Analises of surface layers and deepers layers aimed at determination of the contribution of alloy elements in these areas. Alloy elements are credited with an important role in the friction process and wearing of bronzes cooperating with steel. There are different opinions about that. For instance some researchers believe that alloy elements can form fusible eutectics in the surface layer, which ensure meeting the Krągielski postulate I,V concerining the positive gradient of mechanical properties. According to other researches alloy elements form with the solving metal (copper) solutions with limited solvability, which contributes to their expansion or contraction of network copper leading to increased resistance of copper network to adhesive bonding with steel. Results of AES tests prove a lower contents of tin in the surface layer of tin bronze. This phenomenon was not observed in the case of double antimony bronzes. The contents of antimony in surface layers is bigger than its contents in the rest of the alloy. Modification of antimony bronzes with bismuth does not influence the pattern of antimony distribution. Addition of nickel doesnit lead to reducing the amount of antimony in the surface layer of CuSbNiBi bronze.

3

Cierne przenoszenie żelaza w układzie brąz-stal w tarciu z udziałem smaru.

Czupryk W.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

1999

|

Vol. 34, nr 4

639-657

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac nad wyjaśnieniem mechanizmu ciernego przenoszenia żelaza w warunkach zużywania utleniającego w tarciu z udziałem smaru. Fakt obecności dużych ilości żelaza w warstwie wierzchniej miedzi lub brązów współpracujących w tarciu ze stalą potwierdzony został w wielu pracach. Nie podano tu wyjaśnienia mechanizmu ciernego przenoszenia żelaza. Największym niedostatkiem przedstawionych wyników jest zawężenie ich do par ślizgowych smarowanych wodą. Na temat ciernego przenoszenia żelaza w tarciu ze smarowaniem informacji jest mało, są one często sprzeczne. Było to bezpośrednim powodem podjęcia prac w tym zakresie. Celem badań było wyjaśnienie mechanizmu ciernego przenoszenia żelaza w układach: miedź-stal i brązy-stal w warunkach zużycia ultleniającego w tarciu z udziałem smaru. Wyniki badań AES warstw wierzchnich elementów par trących wskazują na cierne przenoszenie żelaza nie w czystej postaci, a w formie tlenkowych produktów zużycia elementu stalowego przy zachowaniu stałego stosunku koncentracji tlenu do koncentracji żelaza równego 2:1. Oznacza to, że w warunkach zużywania utleniającego w tarciu ze smarowaniem nie powstaje żaden z równowagowych tlenków żelaza - FeO, Fe2O3, lub Fe3O4. Powstawanie w tarciu związków tlenu z żelazem przy zachowaniu ich stosunku równego 2:1 interpretuje się możliwością tworzenia klasterów typu FeO2 lub Fe2O4 charakteryzujących się brakiem wiązania jonowego, typowego dla równowagowych tlenków żelaza. W klasterach tych potwierdzono występowanie wiązania atomowego. Mechanizm ich powstawania można wyjaśnić na gruncie teorii orbitali molekularnych. Twarde i kruche tlenkowe produkty zużycia stali o wymiarach mniejszych od 35 nm utwierdzane są w warstwie wierzchniej miedzi lub brązu. Tak utworzona struktura kompozytowa może w pewnych warunkach tarcia ściernie, oddziaływać na stal, czym wyjaśnić można wiele znanych z literatury tribologicznej przypadków nadmiernego zużycia stali przez brąz.

EN

The paper presents results of work on explaining the mechanism of abrasive trasmission of iron in the conditions of oxidizing wear in friction with the use of lubricant. The fact of occurrence of large quantities of iron in surface layers of copper or bronze working in friction with steel was confirmed in many papers. However, the mechanism of abrasive transmission of iron was never explained. The greatest deficiency in the results presented is limiting the range to sliding pairs lubricated with water. There is only scarce information about abrasive transmission of iron in friction with the use of lubricant, and even then the information is often self-contradicting. This was the direct reason for undertaking further research in that field. The aim of the research was to explain the mechanism of abrasive transmission of iron is copper-steel and bronze-steel sets in the conditions of oxidizing wear in friction with the use of lubricant. The results of AES tests on surface layers of sliding pairs elements prove the occurrence of abrasive transmission of oxygen not in its pure form, but as oxide products of steel element wear, with a constant relation between oxygen concentration and iron concentration of 2:1. This implies that in the conditions of oxidizing wear in friction with lubricant no equilibrium iron oxide - FeO, Fe2O3, or Fe3O4 is created. Producing compounds of oxygen and iron in friction, retaining their constant relation of 2:1 can be interpreted as resulting from the possibility of forming clusters of the FeO2 type or Fe2O4 type, characterized by the lack of ion link, typical for equlibrium iron oxides. In such clusters the occurrence of atom link was confirmed. The mechanism of their formation can be explained on the basis of molecular orbital theory. The hard and brittle oxide products of steel wear of dimensions smaller than 35 nm are hardened in the surface layer of copper or bronze. The composite structure formed that way can under certain frictional conditions have abrasive effect on steel, which can be the explanation for many cases of excessive steel wear by bronze, as described in tribological literature.