Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Evaluation of the Effects of ZDDP and Graphene Additives in PAO 8 Oil on the Tribological Properties of Tialn Coating

Kowalczyk Joanna, Madej Monika, Ozimina Dariusz

Tribologia

|

2023

|

nr 2

35--44

EN

This paper investigates the tribological effects of graphene and anti-wear zinc dialkyl dithiophosphates (ZDDP). Friction tests have been carried out on a tribological tester which operates as a ball and disc assembly in a frictional, sliding motion. Tests were carried out with a load of 10 N over a sliding distance of 1000 m. TiAlN coated HS6-5-2C steel discs, and 100Cr6 steel balls were used in the tests. Tests were conducted under lubrication conditions with poly(α)olefin oil PAO 8 with graphene and/or ZDDP. The chemical composition of the TiAlN coating was studied using a scanning electron microscope, and the wear marks on the discs and balls were observed. The geometric structure of the samples was analysed before and after the friction tests using a confocal microscope with interferometric mode. The results indicated that the addition of ZDDP and graphene to the poly(α)olefin oil had an effect on reducing the friction coefficient.

PL

W artykule określono wpływ grafenu i dodatku przeciwzużyciowego dialkiloditiofosforanu cynku ZDDP na właściwości tribologiczne. Badania tarciowe 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 tarcz ze stali HS6-5-2C z powłoką TiAlN oraz kul ze stali 100Cr6. Testy przeprowadzono w warunkach smarowania olejem poli(α)olefinowym PAO 8 z grafenem i/lub z ZDDP. Za pomocą mikroskopu skaningowego zbadano skład chemiczny powłoki TiAlN, 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 tarciowych. Uzyskane wyniki badań wskazały, że dodatek ZDDP i grafenu do oleju poli(α)olefinowego wpłynął na zmniejszenie współczynnika tarcia.

3

Effect of ZDDP and Fullerenes Added to PAO 8 Lubricant on Tribological Properties of the Surface Layer of Steel Bare Steel and W-DLC Coating

Kowalczyk Joanna, Kulczycki Andrzej, Madej Monika, Ozimina Dariusz

Tribologia

|

2022

|

nr 1

19--32

EN

The paper presents the effect of adding zinc dialkyldithiophosphate (ZDDP) and/or fullerenes on the properties of tribological systems coated with diamond-like carbon coatings doped with tungsten (W-DLC) and 100Cr6 steel without coating. The tribological tests were performed using a ball-on-disc tribometer. Discs made of bare 100Cr6 steel and discs with W-DLC coating were used as samples. Balls made of 100Cr6 steel were used as counter samples. The lubricants used:poly (α) olefin oil PAO 8, PAO 8 + 1.5% of ZDDP, PAO 8+ 0.005% of C60 fullerenes and PAO 8 + 1.5% of ZDDP + 0.005% of C60 fullerenes. Observations of the W-DLC coating were carried out using a scanning microscope, and the EDS analysis enabled the identification of the chemical composition along the cross-sections of the coating. A confocal microscope operating in the interferometric mode was used to analyse the geometrical structure of the samples before and after the friction tests. Observations of the wear marks on the samples and counter-samples were also carried out using a scanning microscope, and the chemical composition on the surfaces of the friction pairs was determined. The obtained test results indicated that the PAO 8 + ZDDP + C60 lubricant caused a reduction in the coefficient of friction and the linear wear in the tested steel friction pairs. In the case of W-DLC coating, however, the ZDDP added to PAO 8 increased the resistance to motion with a simultaneous improvement in anti-wear properties.

PL

W artykule zbadano wpływ dodatku w postaci dialkiloditiofosforanu cynku ZDDP i/lub fulerenów na właściwości systemów tribologicznych pokrytych diamentopodobnymi powłokami domieszkowanymi wolframem W-DLC oraz stali 100Cr6 bez pokrycia. Testy tribologiczne wykonano na testerze tribologicznym pracującym w skojarzeniu trącym kula-tarcza. Do badań jako próbek użyto tarcz ze stali 100Cr6 bez powłoki i z naniesioną powłoką W-DLC, a jako przeciwpróbek użyto kul ze stali 100Cr6. Badania przeprowadzono w warunkach smarowania olejem poli(α)olefinowym PAO 8, PAO 8 i 1,5% ZDDP, PAO 8 i 0,005% fulerenów C60 oraz PAO 8 i 1,5% ZDDP oraz 0,005% fulerenów C60. Za pomocą mikroskopu skaningowego wykonano obserwacje powłoki W-DLC, a analiza EDS umożliwiła identyfikację składu chemicznego na przekrojach poprzecznych powłoki. Mikroskop konfokalny z trybem interferometrycznym posłużył do analizy struktury geometrycznej próbek przed i po testach tarciowych. Przeprowadzono także obserwacje śladów wytarcia próbek i przeciwpróbek na mikroskopie skaningowym oraz określono skład chemiczny na powierzchniach par trących. Uzyskane wyniki badań wskazały, że substancja smarowa PAO 8 + ZDDP + C60 spowodowała zmniejszenie współczynnika tarcia i zużycia liniowego w badanych stalowych węzłach tarcia. Natomiast oddziaływanie ZDDP w przypadku powłoki W-DLC i PAO 8 wpłynęło na zwiększenie oporów ruchu z jednoczesną poprawą właściwości przeciwzużyciowych.