Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The properties of cast iron surface layers modified by laser ablation micromachining

Napadłek W., Woźniak A., Pakowski C.

Tribologia

|

2017

|

nr 6

59--64

EN

The article presents the results of model laboratory tests, including the measurement of temperature, friction force, and linear wear of the surface layer of samples made of grey cast iron sliding against a steel counterpart. The surface layer of the cast iron specimen was modified using ablative laser micromachining in order to change its macro- and micro-geometry. To produce regular oil micro-reservoirs in a shape of micro-channels, an Nd: YAG laser (λ = 1064 nm, ƒ = 1 – 100 kHz, E = 50 J, P = 50W) with a special focusing system was used. Comparative studies included a grey cast iron specimen subjected to conventional mechanical machining and a specimen modified by ablative laser micromachining. 41Cr4 steel with a hardness of 50 HRC was used as a counterpart. Tribological tests were run in a pin-on-disk (T-11 tribometer) test set-up. The best results in the reduction of friction, temperature, and wear were obtained for samples with oil micro-reservoirs (made of ablative laser texturing) in a shape of micro-channels covering 5% of the entire tribological contact surface.

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowych badań laboratoryjnych obejmujących pomiary wybranych parametrów w węźle tarcia, tj.: temperatury, siły tarcia i zużycia mierzonego metodą liniową dla warstwy wierzchniej próbek wykonanych z żeliwa szarego w skojarzeniu ze stalowymi przeciwpróbkami. Warstwę wierzchnią ww. żeliwa poddano modyfikacji, wykorzystując ablacyjną mikroobróbkę laserową w celu zmiany jej makroi mikrogeometrii. Do wytworzenia regularnych mikrozasobników olejowych w kształcie mikrokanałów stosowano laser Nd: YAG (λ = 1064 nm, ƒ = 1 ÷ 100 kHz, E = 50 J, P = 50W) ze specjalnym systemem ogniskowania. Badaniom porównawczym poddana została warstwa wierzchnia żeliwa szarego ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej i zmodyfikowana w wyniku ablacyjnej mikroobróbki laserowej. Materiałem przeciwpróbki była stal 41Cr4 o twardości 50 HRC. W badaniach tribologicznych zastosowano metodę „pin-on-disc” w oparciu o tribometr T-11. Najlepsze efekty w zakresie zmniejszenia siły tarcia i temperatury oraz zwiększenia odporności na zużycie uzyskano w przypadku skojarzeń, w których w warstwie wierzchniej żeliwnych próbek wykonano techniką ablacyjnego teksturowania laserowego mikrozbiorniki olejowe w kształcie mikrokanałów z ich 5% udziałem powierzchniowym.

2

Steel wear resistance 100CrMnSi6-4 after ablation laser texture

Napadłek W., Pakowski C., Woźniak A.

Tribologia

|

2017

|

nr 5

57--64

EN

We analysed the results of tribological laboratory model tests, including measurements of temperature, friction force, and wear, in the model friction for samples made of 100CrMnSi6-4 steel. Measurements were made using a linear method on selected samples after conventional quenching and after laser texturing. Samples in the form of discs cooperated in combination with the cooperating element in the form of spheres made of bearing steel conventionally hardened. Top layers of samples in the form of discs were subjected to a conventional heat treatment (hardening), in order to produce micro-reservoirs in the form of spherical sphere was subjected to ablative laser micro-treatment and then conventional mechanical processing. Ablative laser micromachining was performed using Nd: YAG laser. The "ball-on-disc" method was used based on a Tribometer T-11. To lubricate of combination, we applied ŁT-43 lithium bearing grease. It was found that the best results, in terms of increasing the resistance to wear by friction, was obtained in a model combination in which samples after ablative laser texturing (degree of surface coverage micro-reservoirs approx. 5%) cooperated with conventionally hardened steel spheres.

PL

Analizowano wyniki tribologicznych badań laboratoryjnych, obejmujących pomiary: temperatury, siły tarcia i zużycia w modelowym węźle tarcia dla próbek wykonanych ze stali 100CrMnSi6-4. Pomiary zużycia wykonano metodą liniową i wybrano próbki po hartowaniu konwencjonalnym i po teksturowaniu laserowym. Próbki w postaci krążków współpracowały w skojarzeniu z przeciwpróbkami w postaci kulek, które wykonano ze stali łożyskowej hartowanej konwencjonalnie. Warstwy wierzchnie próbek w postaci krążków poddawano konwencjonalnej obróbce cieplnej (hartowanie). W celu wytworzenia mikrozbiorników w kształcie kulistych wgłębień zrealizowano ablacyjną mikroobróbką laserową i tradycyjną obróbkę mechaniczną poprzez polerowanie. Proces ablacyjnej mikroobróbki laserowej realizowano z wykorzystaniem impulsowego lasera Nd:YAG. Zastosowano metodę „ball-on-disc" w oparciu o tribometr T-11. Do smarowania skojarzenia użyto smar łożyskowy litowy ŁT-43. Stwierdzono, że najlepsze efekty w zakresie zwiększenia odporności na zużycie przez tarcie uzyskano dla modelowego skojarzenia, w którym próbki po ablacyjnym teksturowaniu laserowym przy stopniu pokrycia powierzchni mikrozbiornikami ok. 5% współpracowały ze stalowymi przeciwpróbkami.

3

Odporność na zużycie stali 41CrAlMo7 po azotowaniu jarzeniowym oraz ablacyjnym teksturowaniu laserowym

Napadłek W., Przetakiewicz W., Pakowski C., Woźniak A.

Tribologia

|

2013

|

nr 3

81--96

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowych badań laboratoryjnych, obejmujących pomiary wybranych parametrów w węźle tarcia, tj.: temperatury, siły tarcia, zużycia mierzonego metodą liniową dla warstwy wierzchniej próbek wykonanych ze stali stopowej 41CrAlMo7 po azotowaniu i teksturowaniu laserowym w skojarzeniu z żeliwnymi przeciwpróbkami. Warstwę wierzchnią ww. stali po azotowaniu jarzeniowym poddano modyfikacji, wykorzystując ablacyjną mikroobróbkę laserową w celu zmiany jej makro- i mikrogeometrii. Do wytworzenia regularnych mikrozasobników olejowych w kształcie mikroczasz kulistych oraz mikrokanałów stosowano laser Nd: YAG ze specjalnym systemem ogniskowania. Badaniom porównawczym poddana została warstwa wierzchnia stali ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej i azotowania jarzeniowego oraz zmodyfikowana w wyniku azotowania jarzeniowego i ablacyjnej mikroobróbki laserowej. Materiałem przeciwpróbki było żeliwo szare niskostopowe. W badaniach tribologicznych zastosowano metodę „pin on disc” w oparciu o tribometr T-11. Najlepsze efekty w zakresie zwiększenia odporności na zużycie przez tarcie uzyskano dla modelowego skojarzenia, w którym próbki wykonane ze stali stopowej 41CrAlMo7 po azotowaniu jarzeniowym oraz ablacyjnym teksturowaniu laserowym (mikroczasze w układzie geometrycznym ze stopniem przekrycia ok. 25%) współpracowały z żeliwnymi przeciwpróbkami.

EN

The paper presents the results of laboratory investigations including measurements of selected parameters in the node of friction (temperature, friction force, wear resistance) with the use of the measured line method for the surface layer of samples steel 41CrAlMo7 after nitriding and laser texturing in combination with cast iron samples. Surface layers after glow discharge nitriding steel were modified using ablative laser micromachining to change its macro- and micro-geometry. In the manufacture regular shaped oil micro-channels and spherical microparticles, we used a Nd: YAG laser with a special focusing system. Comparative research has been subjected to the steel surface topography formed by conventional machining and plasma nitriding and modified after nitriding and laser ablation micromachining. The laboratory tribological investigation used the "pin on disc" method based on a T-11 tribometer. The best results of increasing wear resistance under friction was obtained for the association sample made of steel 41CrAlMo7 after glow discharge nitriding and ablative laser texturing in the geometric arrangement mico-oil containers (micro spherical cap) with a degree of covering of about 25% worked with cast iron anti-samples.