Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of Surface Roughness on Tribological Properties of HS6-5-2C Steel with an AITiN Coating

Kowalczyk Joanna, Madej Monika, Kowalski Marcin

Tribologia

|

2024

|

nr 1

67--78

EN

This article defines the effect of surface roughness on a selection of tribological properties of systems with AlTiN coatings. Friction-wear tests were carried out on a tribological tester, which operates as a sphere and disc assembly in a frictional, sliding motion. The tests were conducted under a load of 10 N over a friction distance of 1,000 m. Steel discs made of HS6-5-2C with an AlTiN coating and steel balls made of 100Cr6 were used for the test Trials were carried out under lubrication conditions with polyalphaolefin oil PAO 8 and polyalphaolefin oil containing 1.5% zinc dialkyldithiophosphate (ZDDP). The chemical composition of the AlTiN coating was studied using a scanning electron microscope, and the wear marks on the discs and spheres were observed. The geometric structure of the samples was analysed before and after the geometric structure of the samples using a interferometer, and after tribological tests. Research has shown that surface roughness affects tribological properties. For samples with a higher surface roughness (Sa = 0.61 µm) – unpolished discs – lower linear wear values were obtained than for polished discs (Sa = 0.08 µm). After the introduction of the PAO 8 additive with ZDDP, a reduction in linear wear of 33% and 24% was observed for both polished and unpolished surfaces, respectively.

PL

W artykule określono wpływ chropowatości powierzchni na wybrane właściwości tribologiczne systemów z powłokami AlTiN. Badania tarciowo-zużyciowe przeprowadzono na testerze tribologicznym pracującym w skojarzeniu trącym kula–tarcza w ruchu ślizgowym. Testy wykonano przy obciążeniu 10 N na drodze tarcia równej 1000 m. Do badań użyto tarcze ze stali HS6-5-2C z naniesioną powłoką AlTiN i kule ze stali 100Cr6. Testy przeprowadzono w warunkach smarowania olejem poli(α)olefinowym PAO 8 oraz olejem poli(α)olefinowym z dodatkiem 1,5% dialkiloditiofosforanu cynku ZDDP. Za pomocą mikroskopu skaningowego zbadano skład chemiczny powłoki AlTiN, a także obserwowano ślady wytarcia na tarczach i kulach. Przy użyciu mikroskopu konfokalnego z trybem interferometrycznym dokonano analizy struktury geometrycznej próbek przed oraz po testach tribologicznych. Uzyskane wyniki badań wyskazały, że chropowatość powierzchni ma wpływ na właściwości tribologiczne. Dla próbek o większej chropowatości powierzchni (Sa = 0,61 µm) – tarcz niepolerowanych – uzyskano mniejsze wartości zużycia liniowego niż dla tarcz polerowanych (Sa = 0,08 µm). Po wprowadzeniu do PAO 8 dodatku ZDDP zaobserwowano spadek zużycia liniowego zarówno dla polerowanej i niepolerowanej powierzchni odpowiednio o 33% oraz 24%.

2

The Impact of a Movement Type on Tribological Properties of AlTiN Coating Deposited on HS6-5-2C Steel

Kowalczyk Joanna, Madej Monika, Piotrowska Katarzyna, Radoń-Kobus Krystyna

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 2

305--316

EN

This paper investigates the effect of the type of movement on the tribological properties of an AlTiN coating applied to a disc made of HS6-5-2C steel. Tribological tests were carried out with a tribometer operating on a ball-disc friction apparatus moving in to-and-from as well as in rotary motion. The tests were carried out under technically dry friction conditions, subject to the application of a cutting fluid used during machining in grinding, turning, milling, drilling and cutting processes. A scanning microscope was used to observe the morphology of the surface, the morphology of the AlTiN coating, and to determine its chemical composition and assess wear mechanisms. The topography of the surface was analysed before and after carrying out the friction and wear tests using a confocal microscope with interferometric mode. The results of the provided tests indicate that the cutting fluid used in the tests reduced the coefficient of friction in both rotary and the sliding – reciprocating motion about 75% and 65% respectively. It has also contributed to a reduction in linear wear in the sliding – reciprocating motion about 22%. In case of rotary motion, higher values of linear wear about 40% were recorded, due to wear of the counterspecimen.

3

Wysokotemperaturowe charakterystyki tribologiczne elementów z powłoką AlTiN i TiAlN

Michalak M., Michalczewski R., Szczerek M.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 6

527--530

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu składu chemicznego na wysokotemperaturowe charakterystyki tribologiczne powłok AlTiN i TiAlN w warunkach ruchu ślizgowego ciągłego i oscylacyjnego. Badania w ruchu ślizgowym ciągłym przeprowadzono z wykorzystaniem stanowiska badawczego T-21, natomiast w ruchu oscylacyjnym za pomocą stanowiska badawczego SRV (Schwingungs Reibung und Verschleiss). Eksperyment prowadzono w skojarzeniu kula-tarcza (kulka ceramiczna Si3N4) w warunkach tarcia suchego w zakresie temperatury od pokojowej do 900°C. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że odporność na zużywanie powłok zwierających Al, Ti i N zależy od ich składu chemicznego, temperatury pracy i rodzaju wymuszeń. O odporności na zużywanie nie można wnioskować jedynie na podstawie wyników uzyskanych w temperaturze pokojowej. Na przykład w warunkach ruchu ślizgowego zużycie powłoki TiAlN w temperaturze pokojowej jest większe niż dla powłoki AlTiN, natomiast w temperaturze 600°C różnice zanikają. Ponadto w temperaturze 600°C w ruchu ślizgowym różnica w zużyciu powłok AlTiN i TiAlN jest minimalna, natomiast w ruchu oscylacyjnym ponad 6-krotna na korzyść powłoki TiAlN.

EN

The paper presents the results of investigation on the effect of chemical composition of AlTiN and TiAlN coatings on high temperature tribological characteristics in sliding and oscillating movement. The research was conducted by T-21 tribotester (sliding movement) and SRV (Schwingungs Reibung und Verschleiss) testing rig (oscillating movement). The experiments were done using ball-on-disc tribosystem (Si3N4 ball) at temperature range from room up to 900°C. The performed experiments proved that the wear resistance of coatings containing Al, Ti and N depends on their chemical composition, working temperature and the type of movement. It is impossible to predict the wear and friction behaviour only on the base on tribological tests performed at room temperature. For example, in sliding motion at room temperature the wear of TiAlN coating was higher than for AlTiN coating, when at 600°C the wear for both coatings were similar. Furthermore, at 600°C in sliding movement the wear of TiAlN coating and AlTiN coating is similar but in oscillating movement the wear of TiAlN coating is significantly less – the difference is six fold.