Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tribological Properties of Copper-Based Composites with Lubricating Phase Particles

Juszczyk B., Kulasa J., Malara S., Czepelak M., Malec W., Cwolek B., Wierzbicki Ł.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 2

615--620

EN

The results of research into influence of chemical composition on structure and tribological properties of copper-based composites intended for slide bearings are presented in this paper. The study was focused on copper alloys with lubricating phase particles in form of graphite, tungsten disulphide (WS2), molybdenum disulphide (MoS2) and glassy carbon. The metallic matrix of composite materials was composed of alloys from Cu-Sn-Zn system. The mass content of lubricating phase particles was from 5 to 20%. The process of production of subject materials included the processes conducted with full or partial contribution of liquid phase and it was conducted by two methods. Both the method of classic powder metallurgy and stir casting method were used for the production of composites. Lubricating phase particles heated to the temperature of 200°C were introduced to liquid metal bath and then the process of stirring and casting to moulds was performed. In case of production of composites by powder metallurgy, the process included mixing of bronze powders and lubricating phase particles, and then their consolidation. Sintering process was conducted in temperature between 750-800°C. The produced materials were tested in terms of microstructure and tribological properties with the CSM Instruments tribometer.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące wpływu składu chemicznego na strukturę oraz właściwości tribologiczne materiałów kompozytowych na osnowie miedzi przeznaczonych na łożyska ślizgowe. Przedmiot badań stanowiły stopy miedzi z udziałem cząstek faz smarnych w postaci grafitu, dwusiarczku wolframu (WS2)), dwusiarczku molibdenu (M0S2) oraz węgla szklistego. Metaliczną osnowę materiałów kompozytowych stanowiły stopy z układu Cu-Sn-Zn. Udział masowy cząstek faz smarnych wynosił od 5 do 20%. Proces wytwarzania badanych materiałów obejmował procesy przebiegające z całkowitym oraz częściowym udziałem fazy ciekłej i przebiegał dwutorowo. Do wytwarzania kompozytów zastosowano zarówno metodę klasycznej metalurgii proszków, jak i metodę topienia i odlewania z jednoczesnym mieszaniem tzw. stir casting. Do ciekłej kąpieli metalicznej wprowadzono podgrzane do temperatury 200°C cząstki faz smarnych a następnie realizowano proces mieszania i odlewania do form. W przypadku otrzymywania kompozytów na drodze metalurgii proszków proces obejmował mieszanie proszków brązu oraz cząstek faz smarnych, a następnie ich konsolidację. Proces spiekania prowadzono w temperaturze z zakresu 750+800°C. Wytworzone stopy poddano badaniom mikrostruktury oraz oceny właściwości tribologicznych na tribometrze CSM Instruments.

2

Microstructure and Tribological Properties of the Copper Matrix Composite Materials Containing Lubricating Phase Particles

Juszczyk B., Kulasa J., Malec W., Malara S., Czepelak M., Ciura L.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

365--369

EN

The paper presents results of the studies into influence of individual particles of lubricating phase on microstructure and tribological properties of copper based composite materials for slide bearings. The studied material was composed of copper alloys with lubricating phase particles, e.g. in a form of graphite and glassy carbon. The metallic matrix of composite materials consisted of Cu-Sn type alloys. Production of the examined materials included processes with complete or partial participation of liquid phase and was conducted in two ways. In production of composites both classical powder metallurgy technology was applied and a method of melting with simultaneous mechanical stirring in liquid state (stir casting). Particles of lubricating phases were heated up to the temperature of 200°C and introduced into a liquid metal and then stirring process at constant rate of 1500 rpm rotational speed was applied. To improve wettability of graphite and glassy carbon particles titanium was introduced into the metallic matrix. In production of the composites by powder metallurgy methods the process consisted of mixing of bronze powders and particles of non-metallic phases and then their consolidation. Both quantitative and qualitative structure analysis of the produced composites was performed. Also through evaluation of tribological properties (friction coefficient, wear) with CSM Instruments high temperature tribometer THT was conducted.

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań dotyczące wpływu poszczególnych cząstek faz smarnych na mikrostrukturę oraz właściwości tribołogiczne materiałów kompozytowych na osnowie miedzi przeznaczonych na łożyska ślizgowe. Przedmiot badań stanowiły stopy miedzi z udziałem cząstek faz smarnych m.in. w postaci: grafitu oraz węgla szklistego. Metaliczną osnowę materiałów kompozytowych stanowiły stopy z układu Cu-Sn Proces wytwarzania badanych materiałów obejmował procesy przebiegające z całkowitym oraz częściowym udziałem fazy ciekłej i przebiegał dwutorowo. Do wytwarzania kompozytów zastosowano zarówno metodę klasycznej metalurgii proszków, jak i metodę topienia z jednoczesnym mieszaniem mechanicznym w stanie ciekłym (stir casting). Do ciekłego metalu wprowadzono podgrzane do temperatury 200°C cząstki faz smarnych, a następnie prowadzono proces mieszania stosując stałą prędkość obrotową na poziomie 1500 obr/min. W celu poprawy zwilżalności cząstek grafitu i węgla szklistego do osnowy metalicznej wprowadzono tytan. W przypadku otrzymywania kompozytów na drodze metalurgii proszków proces obejmował mieszanie proszków brązu oraz cząstek faz niemetalicznych, a następnie ich konsolidację. Wytworzone materiały kompozytowe poddano analizie struk- tury zarówno w ujęciu ilościowym, jak i jakościowym. Dokonano również szczegółowej oceny właściwości tribologicznych (współczynnik tarcia, zużycie) przy wykorzystaniu tribometru wysokotemperaturowego THT firmy CSM Instruments.

3

Łożyska ślizgowe smarowane wodą

Neyman A., Olszewski A., Wasilczuk M.

Tribologia

|

2005

|

nr 4

205-219

PL

Ochrona środowiska, wymagania technologiczne, higieniczne i zdrowotne wymuszają w wielu przypadkach stosowanie wody jako czynnika smarującego. Zasadnicze wady wody jako smaru to mała lepkość, niekorzystne cechy smarnościowe i względnie niska temperatura wrzenia. Łożyska ślizgowe smarowane wodą zarówno poprzeczne, jak i wzdłużne wykonywane są obecnie z kompozytów polimerowych, kompozytów gumowych, kompozytów metalowych i ceramiki. Coraz więcej wytwarza się łożysk ceramicznych, które w przyszłości mogą być dominującymi. Problem niekorzystnego rozkładu nacisków w klasycznej konstrukcji łożyska poprzecznego został rozwiązany przez A. i O. Olszewskich w opatentowanym przez nich tzw. "konforemnym" klockowym ceramicznym łożysku ślizgowym poprzecznym, w którym uzyskano kilkakrotnie większą obciążalność w porównaniu z konstrukcją klasyczną.

EN

In many cases a necessity of use of water-lubricated bearings is caused by environment, health, hygienic and technological reasons. The water as natural and common accessible part of environment is an advantageous lubricant. Main weaknesses of this lubricant are small viscosity, bad boundary lubrication properties, corrosive activity and low boiling temperature. Water - lubricated sliding bearings as well journal and thrust are nowadays made of polymer composites, rubber composites, metal composites and ceramics. The first successfully operated water - lubricated bearings were made of "Lignum vitae" (a special kind of wood) and used at the end of XIX century in ship driving shaft supporting. The first rubber bearings were used in mining water pumps at the 20 ties of XX century. The main maintenance problems connected with water lubricant features are very thin water film and necessity of high sliding velocity to attain fluid film lubrication. Many known bearing factories produce water-lubricated sliding bearings. Among them are Thordon, Waukesha, Duramax Marine, Orkot and Federal-Mogul. These are at first bearings with bushes or pads made of polymer or rubber composites and in increasing amount ceramics. In the future ceramics should be the best choice. Up to now in classically designed ceramic sliding journal bearings the big problem is disadvantageous pressure distribution in shaft - bush contact which unable high load ability of a bearing. This problem was solved by A. and O. Olszewski in patented design of so called conformed journal tilting pad sliding bearing which load ability is more than five times higher than that of classic design and the same diameter. Sliding layer in this bearing was made of thin ceramic cover.

4

Badania nad wpływem olejów smarowych i temperatury na wytrzymałość zmęczeniową warstwy ślizgowej łożyska

Sikora J.

Tribologia

|

2004

|

nr 5

239-247

PL

Zbadano wpływ trzech olejów smarowych przy różnych wartościach temperatury na wytrzymałość zmęczeniową warstwy ślizgowej wykonanej ze stopu A1Sn11Cu1,2. Obiektem badań były bimetalowe panwie łożyskowe poddawane podczas testów zmęczeniowych w testerze SKMR-2 wahadłowemu zginaniu o współczynniku asymetrii cyklu R = -1. Zaobserwowano wyraźny wpływ rodzaju oleju i temperatury na wytrzymałość zmęczeniową stopu. Stwierdzono również istotność efektu interakcyjnego kombinacji zmiennych: olej-temperatura.

EN

An influence of three kinds of lubricating oils on fatigue strength of slide layer made of AlSn11Cu1,2 bearing alloy has been investigated under conditions of various values of temperature. Objects of the investigation were ready made bimetallic thin-walled bearing bushes. Fatigue tests including bending of the specimens described with the stress ratio R=-1 were performed in the SKMR-2 fatigue tester. Variation in fatigue strength limit of the alloy in the presence of different oils was observed. Influence of temperature level and interaction of oil-temperature effects proved to be significant as well.

5

Materiały ślizgowe. Historia, teraźniejszość, przyszłość

Lawrowski Z.

Tribologia

|

2002

|

nr 4

1221-1238

PL

Opracowanie dotyczy rozwoju materiałów na elementy ruchu ślizgowego. Przypomina się rolę materiału w węzłach ślizgowych zależnie od rodzaju tarcia. W rysie historycznym podaje się chronologiczny przegląd najdawniejszych materiałów ślizgowych, począwszy od urządzeń transportowych o ruchu posuwistym. W związku z odkryciem i zastosowaniem koła znaczenia nabierają materiały na łożyska ślizgowe. Stąd bierze się synonim materiałów ślizgowych-materiały łożyskowe. Współczesne materiały ślizgowe lokuje się w XIX wieku. Obok wypróbowanych już materiałów: drewna, brązu i żelaza pojawiają się nowe, zaspokajające ówczesne potrzeby przemysłu maszynowego, transportu i innych gałęzi gospodarki. Jako znaczące osiągnięcie w tym przedmiocie notuje się wynalazek stopu łożyskowego przez I. Babbitta. W XX wieku powstaje dużo stopów łożyskowych na bazie metali kolorowych. Równocześnie notuje się duże zapotrzebowanie na materiały do łożysk bezobsługowych. Odpowiedzią na nie są pormety nasycane olejem, a potem ich różne modyfikacje. Szczególnym akcentem minionego stulecia są kompozyty oparte na polimerach lub też wykonywane z ich udziałem. Przyszłość materiałów ślizgowych widzi się dwukierunkowo: jako ulepszanie istniejących materiałów dla zwiększenia ich obciążalności i trwałości oraz tworzenie zupełnie nowych materiałów, szczególnie do nowych zastosowań, np. dla ekstremalnych warunków pracy.

EN

The paper deals with the development of materials for sliding motion elements. The role of material in friction pairs as a function of friction mode has been reminded. A historical note provides a survey of sliding materials, to begin with those employed in translatory transportation systems. With the discovery and application of the wheel, materials for sliding bearing gain in importance. Contemporary sliding materials stem from the 19th century. Apart from the proved materials like wood, bronze and iron, new materials which met the specification of the machine industry, transportation and other branches of economy came into application. A significant exploit was the invention of a bearing alloy by I. Babbitt. The 20th century features the appearance of many bearing alloys which are based on non-iron metals. At the same time there is a growing demand for serviceless bearings. This demand has been answered with porous metals filled with oil and later, with their various modifications. A special achievement of the past century are polymer based composites or composites with polymer included within their structure. The future of sliding materials is forecast as progress in either of the two directions: improving the existing materials for higher load carrying capacity and durability or creating quite new materials for new applications, e.g. for extreme operational conditions.

6

Algorytm wyznaczania zużycia w płaskim skojarzeniu ślizgowym na podstawie danych z odwzorowania powierzchni

Siwek B.J., Gawarkiewicz R.

Tribologia

|

2002

|

nr 2

695-705

PL

Ważnym zagadnieniem w inżynierii łożyskowania jest znajomość właściwości tribologicznych, w tym zużycia materiałów w warunkach występowania mikrodrgań. Charakterystyki tribologiczne są najczęściej wyznaczane doświadczalnie poprzez badania laboratoryjne próbek o prostych kształtach w warunkach zdefiniowanego wymuszenia mechanicznego i cieplnego. W Katedrze Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Gdańskiej przeprowadzono badania doświadczalne zużycia próbek z płaskim skojarzeniem ślizgowym w warunkach prostoliniowego ruchu drgającego o amplitudzie od 80 do 120 žm. Opracowano skuteczną metodę wyznaczania liniowej miary zużycia w oparciu o analizę wejściowego strumienia danych reprezentującego geometryczne odwzorowanie powierzchni zużywanej próbki. Przedstawiono także krótki opis działania i możliwości programu komputerowego realizującego opracowany uprzednio algorytm.

EN

One of the important problems of bearing engineering is the knowledge about the tribological properties, including the wear rate of the bearing systems. At Mechanical Engineering Faculty at the Technical University of Gdansk the researches of the sliding, flat specimen under conditions of the oscillatory linear motion with amplitude from 80 to 120 žm has been performed. The algorithm that can be used for wear rate determination, on the base of experimental investigation of a sliding pair working in the condition of defined mechanical and heat loading is presented. The data stream, which represents the geometrical structure of the nominally flat worn out specimen surface, is the input data for the algorithm. Computer program based on this algorithm is also described. An example of the application of the method for determination of the wear rate in case of the sliding pair, with the flat contact surface is presented.

7

Badanie współczynnika tarcia i odporności na zużycie wybranych materiałów łożyskowych w warunkach ruchu oscylacyjnego o małej amplitudzie

Gliwiński J.

Tribologia

|

2001

|

nr 3

285-293

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań zużycia materiałów łożyskowych podczas ruchu oscylacyjnego czopa względem panwi. Precyzyjny układ pomiaru momentu tarcia, zastosowany podczas badań, umożliwia dokładne wyznaczenie statycznego i dynamicznego współczynnika tarcia. Badania, przeprowadzone na tulejach wykonanych przez wiodących producentów materiałów ślizgowych, wykazały niedopuszczalnie duże zużycia niektórych z nich już po kilku godzinach pracy w teście z ruchem oscylacyjnym o małej amplitudzie.

EN

Test results of tribological properties of sliding bearing materials, supplied by world leading manufacturers, are presented in the paper. Precise friction torque measurement system, applied in tester, enables to assess static and dynamic friction coefficient. Some results showed unacceptable extensive wear of slide bush material after a few hours of micro-amplitude oscillatory sliding test.

8

Manufacturing of bearing composites by recycling of chips.

Gronostajski J., Chmura W., Gronostajski Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

358-364

EN

In this paper, a new method of chips recycling is presented. The method consists in the conversion of the chips directly (without intervening metallurgical processes) into a finished product. The method has been applied to the production of conventional and composite materials. The sintering criterion for chips recycling is described and discussed. The application of recycling method for production of bearing materials is precisely described.

PL

W pracy przedstawiono nową metodę recyclingu wiórów. Polega ona na bezpośredniej konwersji rozdrobnionych wiórów w gotowy wyrób z pominięciem procesu metalurgicznego. Metoda może być stosowana do wytwarzania kompozytów jak i konwencjonalnych materiałów. Opisano i omówiono kryterium spiekania wiórów. Szczegółowo omówiono zastosowanie opisanej metody do wytwarzania kompozytów na materiały łożyskowe.