Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of heat treatment on the mechanical performance of hot extruded Al6061-BN reinforced metal matrix composites

Mukesh Y. B., Naik Prem Kumar, R Raghavendra Rao, Vishwanatha N. R., Prema N. S., Girish H. N., Laxmana Naik L., Madhusudan Puttaswamy

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 3

art. no. e137014

EN

Boron nitride (BN) reinforced Al6061 aluminum-based composites are synthesized by conventional stir casting method followed by exposure to hot extrusion. The optical images confirmed the distribution of BN nanoparticles in the aluminum alloy matrix. The concentration of BN is varied from (0.5, 1.5, 3, 4.5, 6, 7.5, and 9 wt%) in the composites and its effect on the tensile strength was investigated. The results revealed that both extruded and heat-treated composites specimens showed enhanced toughness and tensile strength by increasing BN nanoparticle concentration. The heat-treated composite samples showed lower flexibility of up to 40%, and further, it exhibited 37% greater hardness and 32% enhancement in tensile strength over the extruded sample. The tensile properties of Al6061-BN composites were evaluated by temperature-dependent internal friction (TDIF) analysis and the results showed that the as-prepared composite's strength increased with temperature.

2

Ocena wpływu granulacji heksagonalnego azotku boru na właściwości smarnościowe bazowego smaru plastycznego

Senyk Szymon, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2020

|

Vol. 69, nr 1

109--128

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych bazowego smaru plastycznego zawierającego heksagonalny azotek boru (h-BN) o różnej granulacji (w tym poniżej 100 nm) oraz o różnym stężeniu. Do przeprowadzenia koniecznych badań wykorzystano aparat czterokulowy. Urządzenie to jest powszechnie stosowane na świecie do oceny właściwości smarnościowych olejów i smarów plastycznych. Określono następujące normatywne parametry smarnościowe: obciążenie zespawania Pz [N], największe obciążenie niezacierające Pn [N], obciążenie zacierające Pt [N], a także graniczne obciążenie zużycia Goz [N/mm²]. Wykonano także badania nienormatywne, które obejmowały wyznaczenie dwóch parametrów umożliwiających dokładniejszą ocenę właściwości smarnościowych. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że heksagonalny azotek boru jest dodatkiem wpływającym na poprawę właściwości smarnościowych bazowego smaru plastycznego. Najlepsze efekty poprawy, biorąc pod uwagę przyjęte kryteria tribologiczne, odnotowano dla próbki zawierającej 10% (m/m) heksagonalnego azotku boru o średniej średnicy ziaren 65÷75 nm. Stwierdzono, że mniejsza granulacja dodatku (h-BN) wpływa pozytywnie na efektywność smarowania bazowym smarem plastycznym - w warunkach testów na modelowym aparacie czterokulowym

EN

The paper presents the tests results of lubricity properties of base greases, containing hexagonal boron nitride (h-BN). To conduct the required tests, a four ball machine was used. This device is commonly used when assessing lubricity properties of oils and greases. The following normative lubricity parameters were defined: welding point Pz [daN], the value of last non-seizing load Pn [daN], seizing load Pt [daN] at smoothy growing load, as well as the wear limiting capacity load Goz [daN/mm²]. Furthermore, several non-normative tests were completed that covered indication of two parameters making it possible to complete an assessment of lubricity properties of oils. Based on the conducted research, it was found that hexagonal boron nitride is an additive that improves the lubricating properties of the base grease. The best effects of the improvement, taking into account the adopted tribological criteria, were noted for a sample containing 10% (m/m) hexagonal boron nitride with an average grain diameter of 65÷75 nm. It was found that the lower granulation of the additive (h-BN) positively influences the efficiency of the grease lubrication of the base, under the conditions of tests on a four-ball model apparatus.

3

Badanie właściwości smarnościowych mineralnego oleju bazowego zawierającego nanocząstki heksagonalnego azotku boru i ocena wpływu surfaktantów na ich sedymentację

Chodkiewicz Arkadiusz, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2020

|

Vol. 69, nr 4

15--41

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych mineralnego oleju bazowego SN150 zawierającego heksagonalny azotek boru (h-BN) o różnej granulacji. Zastosowano azotek boru o rozdrobnieniu cząstek poniżej 100 nm i drugi o rozdrobnieniu poniżej 25 μm. Badania smarnościowe przeprowadzono na aparacie czterokulowym. Metodykę tych badań określono na podstawie dokumentu normatywnego PN-EN ISO 20623:2018-02, który zawiera następujące parametry charakteryzujące smarność: najniższe obciążenie zacierające ISL [N], obciążenie zespawania WL [N], wskaźnik zużycia pod obciążeniem LWI [N], średnią średnicę śladu zużycia MWSD [mm] uzyskaną w długotrwałej próbie zużywania pod określonym obciążeniem. Wykonano również krzywą zużycie — obciążenie, tj. zależność średniej średnicy śladu zużycia od obciążenia. Przeprowadzono także badania sprawdzające wpływ wybranych środków powierzchniowo czynnych na przebieg procesu sedymentacji heksagonalnego azotku boru w mineralnym oleju bazowym SN150. Na podstawie przeprowadzonych badań oraz ich analizy stwierdzono, że heksagonalny azotek boru pozytywnie wpływa na właściwości smarnościowe oleju bazowego; lepsze wyniki uzyskano dla nanoazotku boru o rozdrobnieniu poniżej 100 nm. Ustalono także, że problem sedymentacji cząstek stałych heksagonalnego azotku boru rozwiązuje dodatek dyspergatora w postaci imidu kwasu bursztynowego.

EN

The article presents the results of tests on the lubricity properties of SN150 base oil containing hexagonal boron nitride (h-BN) of different granulation. The boron nitride with a particle size below 100 nm and the second one with a particle size below 25 μm were used. The lubricity tests were carried out on a four-ball apparatus. The methodology of these tests was determined on the basis of the normative document PN-EN ISO 20623: 2018-02, which contains the following parameters characterising the lubricity: initial seizure load ISL [N], weld load WL [N], load-wear index LWI [N], mean wear scar diameter MWSD [mm] obtained in a long duration wear test under a specified load; wear-load curve, i.e., the dependence of the mean wear scar diameter on the load, was also performed. Tests were also carried out to check the influence of selected surfactants on the sedimentation process of hexagonal boron nitride in the SN150 mineral base oil. Based on the conducted research and their analysis, it was found that hexagonal boron nitride has a positive effect on the lubricating properties of the base oil; better results were obtained for the boron nano-nitride with a particle size below 100 nm. It was also found that the problem of sedimentation of the solid particles of hexagonal boron nitride was solved by the addition of succinimide dispersant.

4

Polyurethane composites with enhanced thermal conductivity containing boron nitrides

Sadej Mariola, Gierz Lukasz, Naumowicz Magdalena

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 9

591--594

EN

Boron nitride (BN) is very promising particulate fillers for production of polyurethane (PUR) composites dedicated to thermally conductive materials in electronic devices. Composites containing polyurethane-based matrices filled with BN were prepared. The effect of the filler content on the mechanical (the compressive strength), physical (process parameters, the density) and thermal properties (thermal conductivity) of the final composite material were determined. Foams obtained were characterized in terms of their process parameters such as: cream time, gel time and tack-free time. The mechanical properties of the composites were improved (compressive strength increased about 40% reached at very low filler content 3 wt % of BN), and the relative increase of thermal conductivity, as compared to the matrix, was about 8%. It was concluded that BN can be used as a filler to obtain rigid PUR foams having the characteristics of thermal conductive material.

PL

Określono wpływ zawartości cząstek azotku boru (BN) w kompozytach poliuretanowych (PUR) na ich wytrzymałość na ściskanie, gęstość oraz właściwości termiczne. Wyznaczono parametry procesowe uzyskanych pianek PUR, takie jak: czas kremowania, czas żelowania i czas suchego lica. Właściwości mechaniczne kompozytów były o ok. 40% lepsze niż osnowy PUR, przy bardzo małej zawartości napełniacza – 3% mas., a względny wzrost przewodności cieplnej wynosił około 8%. Stwierdzono, że cząstki BN można stosować jako napełniacz w celu uzyskania termoprzewodzących sztywnych pianek PUR.

5

Badania smarności olejów zawierających heksagonalny azotek boru

Senyk Szymon, Perehubka Maciej, Kałdoński Tadeusz

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2019

|

Vol. 68, nr 1

131--151

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości smarnościowych oleju hydraulicz-nego Hydrol L-HL 32, oleju przekładniowego Mobilube 1 SHC 75w-90 oraz dwóch olejów bazowych SN-150 i SN-650, zawierających heksagonalny azotek boru o średniej średnicy ziaren dz = 0,5 μm. Do przeprowadzania koniecznych badań wykorzystano aparat czterokulowy (four ball machine). Urządzenie to jest powszechnie stosowane na świecie do oceny właściwości smarnościowych olejów i smarów plastycznych. Określono następujące normatywne parametry smarnościowe: wartość obciążenia zespawania Pz [daN], wartość obciążenia niezacierającego Pn [daN], wartość obciążenia zacierającego Pt [daN], a także graniczne obciążenie zużycia Goz [daN/mm²]. Wykonano także szereg badań nienormatywnych, które obejmowały wyznaczenie dwóch parametrów umożliwiających dokładniejszą ocenę właściwości smarnościowych olejów. W oparciu o przeprowadzone badania stwierdzono, że heksagonalny azotek boru jest dobrym dodatkiem poprawiającym właściwości smarnościowe. Zarejestrowano poprawę tych właściwości zarówno w przypadku oleju hydraulicznego, jak i przekładniowego, a także baz olejowych. Najlepsze efekty poprawy dla oleju hydraulicznego uzyskano po dodaniu 4% h-BN, natomiast w przypadku bazy olejowej SN-150 było to 2% h-BN. Najlepsze efekty dla oleju przekładniowego oraz bazy olejowej SN-650 uzyskano również po dodaniu 4% h-BN. Wykluczono możliwość stosowania większej ilości h-BN niż 4%. Stwierdzono, że większa zawartość h-BN w oleju wywołuje negatywne skutki (w warunkach testów na aparacie czterokulowym), polegające na obniżeniu wartości ocenianych parametrów smarnościowych.

EN

The paper presents the test results of lubricity properties of Hydrol L-HL 32 hydraulic oil, Mobilube 1 SHC 75w-90 gear oil, and two base oils: SN-150 and SN-650, containing hexagonal boron nitride. To conduct the required tests, a four ball machine was used. This device is commonly used when assessing lubricity properties of oils and greases. The following normative lubricity parameters were defined: the value of welding point Pz [daN], the value of last non-seizing load Pn [daN], the value of seizing at smoothy growing load Pt [daN], as well as the wear limiting capacity load Goz [daN/mm²]. Furthermore, several non-normative tests were completed that covered indication of two parameters making it possible to complete an assessment of lubricity properties of oils. Based on the tests, it was determined that hexagonal boron nitride is a good additive that improves lubricity properties. Improvement in the above properties was recorded both in the case of hydraulic oil and gear oil, as well as oil bases. Relatively better improvement results were obtained in the case of oil bases, where the improvement in the results after using boron nitride, was more visible than in the case of hydraulic and gear oil. The best improvement results for hydraulic oil were obtained after adding 4% h-BN, whereas in the case of the SN-150 oil base, this value was 2% h-BN. The best improvement results for gear oil and SN-650 oil base were also obtained after adding 4% h-BN. The possibility of using the values of h-BN bigger than 4% was excluded. It was determined that bigger content of h-BN in oil generates negative effects (under four ball conditions).

6

Epoxy composites filled with boron nitride and aluminum nitride for improved thermal conductivity

Hutchinson J. M., Román F., Cortés P., Calventus Y.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 7-8

560--566

EN

Epoxy composites containing boron nitride (BN) or aluminum nitride (AlN or Al2N3) particles have been studied with a view to obtaining increased thermal conductivity. The effect of these fillers on the cure reaction has been investigated by differential scanning calorimetry (DSC) for two systems, epoxy-diamine and epoxy-thiol, and for volume fractions up to about 35 % of these filler particles. For the epoxy-diamine system, the glass transition temperature of the fully cured system, the heat of reaction, and the temperature at which the peak heat flow occurs were all independent of the cure conditions, filler type and content. In contrast, the epoxy-thiol system shows a systematic effect of filler on the peak temperature for both fillers: there is an initial acceleration of the reaction, which diminishes with increasing content, and the reaction is even significantly retarded at high contents for BN. This is interpreted in terms of an improved interface between epoxy matrix and particles, with a consequent enhancement of the thermal conductivity of the epoxy-thiol composites.

PL

Otrzymywano kompozyty epoksydowe napełnione cząstkami azotku boru (BN) lub azotku aluminium (Al2N3, AlN) o polepszonej przewodności cieplnej. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oceniano wpływ dodatku (do 35 % obj.) napełniacza na przebieg reakcji sieciowania za pomocą systemu zawierającego epoksy-diaminę lub epoksy-tiol. W wypadku sieciowania systemem z udziałem epoksy-diaminy temperatura zeszklenia w pełni utwardzonego układu, ciepło reakcji i temperatura odpowiadająca maksimum przepływu ciepła były niezależne od warunków utwardzania, rodzaju i zawartości napełniacza. W wypadku użycia systemu z udziałem epoksy-tiolu zaobserwowano systematyczny wpływ dodatku obu rodzajów napełniacza na temperaturę maksimum przepływu ciepła. Początkowo następowało przyspieszenie reakcji sieciowania, której szybkość zmniejszała się wraz ze wzrostem zawartości napełniacza, a w wypadku dużego udziału cząstek BN reakcja spektakularnie spowalniała. Zjawisko to można interpretować zmniejszoną odległością (poprawą oddziaływań) między cząstkami matrycy epoksydowej i napełniacza, a w konsekwencji polepszoną przewodnością cieplną kompozytów epoksy-tiolowych.

7

Porównanie stykowych i termowizyjnych metod pomiaru temperatury ostrza tokarskiego podczas skrawania

Grochalski K., Jabłoński P.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 3

214--216

PL

Przedstawiono dwie metody pomiaru temperatury podczas skrawania: metodę z wykorzystaniem termoelementu oraz termowizyjną. Opisano wpływ temperatury skrawania na intensywność zużycia narzędzi skrawających i ich trwałość. Zaprezentowano stanowisko pomiarowe, wykorzystane materiały i narzędzie skrawające. Zestawiono wyniki w postaci temperatury osiągniętej na ostrzu skrawającym przy zadanych parametrach obróbki podczas toczenia. Omówiono metody pomiaru temperatury ostrza za pomocą termoelementu oraz metodę radiacyjną – termowizję. Wyszczególniono zalety i wady każdej z metod.

EN

The paper presents a method of measuring the temperature during cutting and its impact on the machining process. The influence of temperature on the intensity of the cutting tool wear cutting and durability. Shows the measuring position, the materials used and the cutting tool. We present the results of the processing parameters, during which the measurements are made. This paper presents methods for measuring the temperature of the blade using a thermocouple and methods of radiation. It lists the advantages and disadvantages of each method.

8

Narzędzia skrawające z materiałów supertwardych. Cz. II. Ostrza z regularnego azotku boru

Cichosz P., Kuzinovski M., Tomov M.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 10

819--823

PL

Przedstawiono właściwości materiałów supertwardych, takich jak diament i regularny azotek boru, oraz ich zastosowanie na ostrza skrawające. Omówiono przykłady narzędzi z ostrzami z tych materiałów oraz wskazano na efektywność technologiczną i ekonomiczną wykorzystania tych narzędzi. Pierwsza część artykułu dotyczy materiałów i narzędzi z ostrzami diamentowymi, a druga – z ostrzami z regularnego azotku boru.

EN

The properties of super-hard materials such as diamond and regular boron nitride, and their application on cutting blades. Discussed are examples of blade tools from these materials in the aspects of production process efficiency and economical advantages gained by using these tools. The first part of the article deals with materials and tools with diamond blades and the other – with the blades of a regular boron nitride.

9

Narzędzia skrawające z materiałów supertwardych. Cz. I. Ostrza diamentowe

Cichosz P., Kuzinovski M., Tomov M.

Mechanik

|

2017

|

R. 90, nr 8-9

660--662, 664--668

PL

Przedstawiono właściwości materiałów supertwardych, takich jak diament i regularny azotek boru, oraz ich zastosowanie na ostrza skrawające. Omówiono przykłady narzędzi z ostrzami z tych materiałów oraz wskazano na efektywność technologiczną i ekonomiczną technologii wykorzystujących te narzędzia. Pierwsza część artykułu dotyczy materiałów i narzędzi z ostrzami diamentowymi, a druga – z ostrzami z regularnego azotku boru.

EN

The properties of super-hard materials such as diamond and regular boron nitride, and their application on cutting blades. Discussed are examples of blade tools from these materials in the aspects of production process efficiency and economical advantages gained by using these tools. The first part of the article deals with materials and tools with diamond blades and the other – with the blades of a regular boron nitride.

10

Porowate łożyska ślizgowe spiekane z proszku żelaza z dodatkiem heksagonalnego azotku boru

Kałdoński T., Giemza B., Król A., Gocman K.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2014

|

Vol. 63, nr 1

87-100

PL

Autorzy prezentują w artykule wybrane wyniki badań porowatych tulei ślizgowych nowej generacji spiekanych z proszku żelaza Höganas NC.100.24 z dodatkiem heksagonalnego azotku boru h-BN zamiast dotychczas stosowanego proszku miedzi lub grafitu. Zadania zrealizowano w ramach projektu rozwojowego PBR/15-249/2007/WAT-OR 00002904 finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2007-2011 [1]. Uzyskano znaczącą, nawet dwukrotną poprawę obciążalności i trwałości porowatych tulei Ø25/Ø35 × 20 mm zawierających w żelaznym spieku 3% wagowe azotku boru h-BN, w porównaniu do takich samych, standardowych tulei zawierających 2,5% miedzi. Dotychczas w świecie nie są znane tuleje spiekane z proszku żelaza z dodatkiem h-BN, osiągające dzięki temu zwiększoną trwałość i nośność, dlatego autorzy zgłosili do Urzędu Patentowego Rzeczpospolitej Polskiej odpowiednie zastrzeżenie patentowe [2].

EN

In this article there are presented some selected results of research works on new generation porous slide bearings, sintered from Höganas NC.100.24 iron powder, with addition of hexagonal boron nitride h-BN instead of copper or graphite powder. The research was carried out within the framework of PBR/15-249/2007/WAT-OR 00002904 Research Project financed by the Ministry of Science and Higher Education, during 2007-2011 [1]. Significant increase in capacity and durability of Ø25/Ø35 × 20 mm porous sleeves containing 3% of boron nitride h-BN by weight in the iron sinter was obtained in comparison to the same standard sleeves containing 2.5% of copper. To date there are no bearings sintered from iron powder with addition of h-BN. Owing to this fact, their durability and load capacity are higher, and that is why it was decided to submit a proper patent claim to the Polish Patent Office [2].

11

Ocena morfologii powierzchni, właściwości mechanicznych oraz przyczepności cienkich warstw azotku boru wytwarzanych metodą ablacji laserowej

Gocman K., Mróz W., Kałdoński T., Burdyńska S., Budner B.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2014

|

Vol. 63, nr 1

101-111

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki badań morfologii powierzchni (AFM, FTIR) powłok azotku boru nanoszonych metodą ablacji laserowej (PLD) na podłoża stalowe. Scharakteryzowano właściwości mechaniczne (twardość, moduł Younga) oraz przyczepność powłok do podłoża. Na podstawie przeprowadzonych badań potwierdzono możliwość stosowania stali jako materiału na podłoże do nanoszenia cienkich powłok azotku boru metodą PLD.

EN

The article presents preliminary results of investigation on morphology (AFM, FTIR) of boron nitride thin films deposited onto steel substrates using PLD method. Mechanical properties (hardness and elastic modulus) of the coatings and their adhesion to the substrates were measured. On the basis of obtained results, the possibility of using steel as a subststrate for pulsed laser deposition of BN films was confirmed.

12

Badanie efektywności smarowania litowego smaru plastycznego napełnionego azotkiem boru

Krawiec M., Leśniewski T.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2013

|

R. 54, nr 3-4

82--86

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych efektywności smarowania kompozycją smaru plastycznego i azotku boru. Kompozycje zawierające 1, 3, 6 i 9% azotku boru zbadano przy stałych wartościach obciążenia i prędkości poślizgu. Eksperyment prowadzono na aparacie czterokulowym zgodnie z wytycznymi normy PN-76/C-04147 „Badania własności smarnych olejów i smarów”. Ocenę efektywności najlepszej kompozycji, tj. zawierającej 1% azotku boru, przeprowadzono na podstawie testów zrealizowanych przy zmiennych wartościach nacisku i prędkości poślizgu metodą planowanego eksperymentu. Opracowano funkcję regresji, która uzależniała zużycie od prędkości poślizgu i obciążenia nadanego. Skuteczność badanej kompozycji oceniano według kryterium wartości funkcji objętości zużycia. Podano stosowne wnioski.

EN

In the paper, the results of tribological researches of lubricating efficiency of composition grease and boron nitride were presented. The analyzed compositions contained 1, 3, 6 or 9% of boron nitride and tests were carried out at constant values of load and sliding velocity. At this stage the tribological testing was carried out using a four-ball apparatus according to the standard PN-76/C-04147 “The tests of properties of oils and greases”. Then, the efficiency of the best composition (with 1% of boron nitride) was determined on the basis of tests carried out at variable values of load and sliding velocity. In this stage in the investigations the experiment design method was applied. Basis on the results regression function was derived. Obtained regression equation correlating wear, sliding velocity and pressure. The effectiveness of the tested composition was evaluated according to the criteria of the volume of consumption function. Proper conclusion were given.

13

Metody wytwarzania ostrzy skrawających ze spiekanego polikrystalicznego azotku boru oraz powłok azotku boru na narzędziach skrawających

Kupczyk M. J.

Mechanik

|

2012

|

R. 85, nr 8-9CD (SOS)

15--22

14

Fabrication and properties of SiNO continuous fiber reinforced BN wave-transparent composites

Cao F., Fang Z., Chen F., Shen Q., Zhang C.

Materials Science Poland

|

2012

|

Vol. 30, No. 2

137--142

EN

SiNO continuous fiber reinforced boron nitride (BN) wave-transparent composites (SiNOf /BN) have been fabricated by a precursor infiltration pyrolysis (PIP) method using borazine as the precursor. The densification behavior, microstructures, mechanical properties, and dielectric properties of the composites have been investigated. After four PIP cycles, the density of the composites had increased from 1.1 g-cm-3 to 1.81 g-cm-3. A flexural strength of 128.9 MPa and an elastic modulus of 23.5 GPa were achieved. The obtained composites have relatively high density and the fracture faces show distinct fiber pull-out and interface de-bonding features. The dielectric properties of the SiNOf /BN composites, including the dielectric constant of 3.61 and the dielectric loss angle tangent of 5.7-0-3, are excellent for application as wave-transparent materials.

15

Research on the existence of boron nitride existence in grease and how it influences the motion resistance of the stud of steering rod

Siczek K., Jóźwiak P.

Archiwum Motoryzacji

|

2012

|

Nr 4

31-45

EN

The design of the steering rod pin for research vehicles has been presented in the article. The aim of described research has been the estimation of values for the coefficient of friction between sphere surfaces of the stud and of its seat, for two cases of grease. A road test has been carried out to estimate the number of relative displacements of the surfaces of the pin and its seat, in the measuring length. The model of the pin - seat assembly has been elaborated using a finite elements method. The unit loading on the pin surface has been calculated in the model. Additionally, the scheme of the research stand for the measurement of friction moment, between mating spherical surfaces of pin and its seat, in reversing motion conditions has been presented. Research on friction moment values between surfaces of the pin and its seat have been made in the stand, for the case of pure lithium grease existence and for the case of lithium grease with the boron nitride additive. Based on calculated unit pressure loading the spherical surface of the pin and on values of measured friction moment, values of friction coefficient between mating surface of the pin and its seat have been estimated. It has been noted a nonlinear dependence of the friction coefficient against the slip speed and hysteresis phenomena.

PL

W artykule przestawiono budowę sworznia drążka kierowniczego badanego pojazdu. Celem badań omówionych w artykule było określenie wartości współczynnika tarcia między kulistymi powierzchniami sworznia i jego gniazda dla dwóch rodzajów smarów. Wykonano badania drogowe, mające na celu oszacowanie liczby względnych ruchów powierzchni sworznia i gniazda, na długości odcinka pomiarowego. Opracowano, przy użyciu metody elementów skończonych, model sworznia i jego gniazda. W modelu tym obliczono naciski oddziałujące na powierzchnie sworznia. Ponadto w artykule zamieszczono schemat stanowiska badawczego do pomiaru momentu tarcia, między współpracującymi powierzchniami kulistymi, w warunkach ruchu rewersyjnego. Na tym stanowisku wykonano badania momentu tarcia między powierzchniami sworznia drążka kierowniczego i jego gniazda, w obecności smaru litowego oraz w obecności smaru litowego z dodatkiem azotku boru. Na podstawie obliczonych nacisków oddziałujących na kulistą powierzchnie sworznia oraz na podstawie zmierzonych wartości momentu tarcia oszacowano wartości współczynnika tarcia między sworzniem i jego gniazdem. Odnotowano nieliniową zależność współczynnika tarcia od prędkości poślizgu, w tym zjawiska histerezowe.

16

Structural and mechanical properties of boron nitride thin films deposited on steel substrates by pulsed laser deposition

Gocman K., Kałdoński T., Mróz W., Burdyńska S., Prokopiuk A.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 1

149-156

EN

The article presents preliminary results of investigation on structure, morphology and mechanical properties of boron nitride thin films prepared by pulsed laser deposition on various steel substrates. In order to improve adhesion and reduce internal stresses, substrates were subjected to gas nitriding. To increase gas ionization in the chamber and provide the deposited particles with higher energy RF discharge generator was used. Structure and morphology of coatings were examined by atomic force microscopy (AFM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Mechanical properties like nanohardness (sclerometric) and elastic modulus (using approach curves) were characterized by UNMT. Adhesion of coatings was measured by scratch tests; critical load was determined on the basis of microscopic observation and friction force and acoustic emission runs. On the basis of obtained results, possibility of using steel as substrate for BN thin films deposition was confirmed. Stable, crystalline, multiphase coatings with good adhesion to the steel substrate were obtained. It was also proved that mechanical properties of prepared coatings and their adhesion to the substrates strongly depend on the type of the substrate. In the next stage tribological properties of BN, coatings will be examined in particular in terms of wear resistance and friction coefficient between coatings and steel.

17

SIMS depth profiling of thin boron nitride insulating films

Cwil M., Firek P., Konarski P., Werbowy A.

Materials Science Poland

|

2008

|

Vol. 26, No. 1

135--141

EN

Secondary ion mass spectrometry (SIMS) has been used to determine depth profiles of thin boron nitride films adapted as insulators in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices. The negative secondary ion detection has been chosen to overcome the sample surface charging due to Ar+ primary ion beam bombardment and to determine the elemental distribution without an electron flood gun treatment. Thin boron nitride films of 20-200 nm thickness were obtained by the radiofrequency plasma-assisted chemical vapour deposition method on Si-substrate with various flows of the gas source. The effect of silicon diffusion from the substrate into the insulator on nitrogen detection due to multiply charged Si ion mass interferences is observed. In order to entirely eliminate the silicon contribution to nitrogen signal in SIMS, we propose to produce BN film on two substrates (e.g., Si and GaAs) simultaneously and then to determine the nitrogen profile. The data obtained for MIS devices formed by covering the BN film with Al layer reveal also Al presence in the insulating film.

18

Modifying the frictional wear resistance of AISI 316L austenitic steel

Wierzchoń T., Skołek E., Brojanowska A., Burdyńska S., Mróz W.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 4

205-213

EN

The rapid technical development enhances the demands on constructional materials in terms of their resistance to frictional wear, resistance to corrosion and erosion, high hardness, etc. These demands can be satisfied by, e.g. applying various surface engineering techniques that permit to modify the microstructure, the phase and chemical composition of the surface layers of the treated parts. A prospective line of the development of surface engineering is the production of composite layers by combining various surface engineering methods. This paper presents the results of examinations of the phase composition and frictional wear resistance of the layers produced by hybrid processes, i.e. such that combine glow discharge assisted nitriding performed at 450°C and 550°C with a pulsed laser deposition of boron nitride coatings (PLD method). It has been shown that the boron nitride coatings formed on nitrided 316L steel increase its frictional wear resistance.

PL

Procesy azotowania jarzeniowego stali austenitycznych pozwalają na wytworzenie powierzchniowych warstw dyfuzyjnych zwiększających twardość i odporność na zużycie przez tarcie. Prowadzenie tych obróbek w temperaturach powyżej 460°C powoduje jednak spadek odporności korozyjnej stali. W artykule przedstawiono wyniki badań składu fazowego oraz odporności na zużycie przez tarcie warstw wytworzonych w procesach hybrydowych łączących metodę azotowania jarzeniowego w temperaturach 450°C i 550°C z procesem impulsowego laserowego osadzania powłok azotku boru (metoda PLD). Wykazano, że wytworzenie powłok azotku boru na warstwach azotowanych wytworzonych na stali 316L zwiększa ich odporność na zużycie przez tarcie.

19

BN-based nano-composites obtained by pulsed laser deposition

Major B., Mróz W., Jelinek M., Kosydar R., Kot M., Major Ł., Burdyńska S., Kustosz R.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2006

|

Vol. 54, nr 2

181-188

EN

Boron nitride thin layers were produced by means of the pulsed laser deposition technique from hexagonal boron nitride target. Two types of laser Le. Nd:YAG with Q-switch as well as KrF coupled with RP generator were used. Influence of deposition parameters on surface morphology, phase composition as well as mechanical properties is discussed. Results obtained using Fourier Transformed Infrared Spectroscopy, Transmission and Scanning Electron Microscopy, Atomic Force Microscopy are presented. Micromechanical properties measured during microindentation, scratch and wear tests are also shown.

20

Fizykochemiczny mechanizm samosmarowania porowatego łożyska ślizgowego

Kałdoński T., Kałdoński T. J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2004

|

Vol. 53, nr 10

37-47

PL

Przedstawiono fizykochemiczne podstawy mechanizmu samosmarowania porowatych łożysk ślizgowych, uzupełniając dotychczasowe informacje na ten temat, zwracając uwagę głównie na aspekty fizyczne (mechaniczne, cieplne, hydromechaniczne), o elementy wiedzy chemicznej, dotyczącej przebiegu reakcji chemicznych w układach dwyfazowych płyn-ciało stałe (porowate).

EN

Presented are the physicochemical bases for a self-lubricating mechanism of the porous sliding bearings. Completed are up to date informations considering mainly the physical aspects (mechanical, thermal, hydromechanical...), on chemical knowledge concerning the course of chemical reactions in the fluid-solid (porous) diphase systems.