Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tribological properties of piston rings designed for sliding against composite materials in lubricated contacts

Posmyk Andrzej

Tribologia

|

2023

|

nr 3

53--61

EN

The paper presents basic information on the production, structure and tribological properties of a composite chromium-ceramic coating deposited electrolytically on a cast-iron piston ring for a combustion engine designed for sliding against a composite cylinder liner. The results of comparative tests of two contacts, i.e. cast-iron GJL-250/AlMC and GJL250+Cr-Al2O3/AlMC, are described. The deposition of the Cr- Al2O3 coating on the cast-iron piston ring reduces almost trifold the wear of the piston ring and about 20% the friction resistance in the contact due to the presence of aluminium oxide particles and fibres. The reinforcing phase removed from the chromium layer polishes the chromium and composite sliding surfaces. The places left by the removed particles serve as depots for oil, which reduces the friction forces and minimises oil consumption. The Al2O3 wear debris decreases the roughness of the surfaces in contact, which additionally reduces the friction forces according to the friction hypothesis of Ernst and Merchant.

PL

W artykule opisano podstawy wytwarzania, budowę i właściwości tribologiczne kompozytowej powłoki chromowo-ceramicznej naniesionej elektrolitycznie na żeliwny pierścień tłokowy silnika spalinowego przeznaczony do współpracy z kompozytową tuleją cylindrową. Opisano wyniki badań porównawczych dwóch skojarzeń, tj. żeliwa GJL-250/AlMC i GJL-250+Cr- Al2O3/AlMC. Naniesienie powłoki Cr- Al2O3 na pierścień żeliwny zmniejsza ponad trzykrotnie zużycie pierścienia i około 20% opory tarcia skojarzenia dzięki obecności cząstek i włókien tlenku aluminium. Usunięta z chromu faza zbrojąca działa polerująco na współpracujące powierzchnie chromu i kompozytu. Miejsca po usuniętych cząstkach służą do gromadzenia oleju, co zmniejsza siły tarcia i zużycie oleju. Produkty zużycia Al2O3 zmniejszają chropowatość współpracujących powierzchni, co dodatkowo zmniejsza siły tarcia zgonie z hipotezą tarcia Ernsta i Merchanta.

2

Characteristics and Properties of Chromium Coatings with Diamond Nanoparticles Deposited Directly on Aluminum Alloys

Petkov V., Valov R., Simeonova S., Kandeva M.

Archives of Foundry Engineering

|

2020

|

Vol. 20, iss. 4

115--120

EN

The objective of this study was to deposit directly chromium with diamond nanoparticles (ND) on aluminum alloys and investigate the coating surface. The chromium coatings on aluminum alloys were obtained by electrochemical deposition. The coatings were doped with ND. The diamond nanoparticles were obtained by detonation synthesis. Chromium coatings were deposited on aluminum alloys with a silicon content of 7 % and 10 %. The ND concentration in the electrolyte was 25 g/l. The surface analysis was performed by means of Atomic force microscopy. The surface of the coating of chromium with ND on Al10Si is twice more even than that on Al7Si. The microstructure and microhardness were examined with a metallographic microscope and a microhardness tester. The microhardness of the coated samples is 9163 MPa compared to 893 MPa of uncoated aluminum samples. The thickness of the chromium coatings doped with diamond nanoparticles is between 45 – 55 μm. The coatings are dense, continuous and uniform with good adhesion to the substrate material.

3

Characteristics of changes occurring on the surface of thin-walled elements as a result of spot welding

Lachowicz Marzena M., Lachowicz Maciej B.

Welding Technology Review

|

2019

|

R. 91, nr 8

29--36

EN

The paper presents the results of metallographic examination of a sleeve from a refrigeration system used in the food industry. On its outer surface, local surface changes were observed. Metallographic and microscopic SEM examinations were performed. It was found that the direct cause of their formation was the use of spot welding to regenerate its inner surface. It led to plastic deformation of the external surface as well as the formation of a layer of oxides with wustite properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań metalograficznych tulei pochodzącej z instalacji chłodniczej wykorzystywanej w przemyśle spożywczym. Na jej powierzchni zewnętrznej obserwowano lokalne zmiany powierzchniowe. Przeprowadzono badania metalograficzne oraz mikroskopowe SEM. Stwierdzono, że bezpośrednią przyczyną ich powstania było zastosowane w celu regeneracji jej powierzchni wewnętrznej napawania punktowego. Doprowadziło ono do powstania odkształceń plastycznych powierzchni zewnętrznej, a także utworzenia warstwy tlenków o cechach wustytu.

4

Nanocomposite chromium coatings on aluminum alloys

Gidikova N., Valov R., Petkov V., Sułowski M., Witkowska M., Cempura G.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 4

241--244

EN

Chromium coatings modified with nanodiamond particles were deposited on aluminum alloys. The concentration of the nanodiamond particles in the chrome plating electrolyte was from 5 to 25 g/l. The thickness of the layer varied between 30 and 70 μm. The layers were prepared with the same electrolytic conditions and were measured with a metallographic microscope. The maximum microhardness of the coating was 840 kg/mm2. X-ray diffraction analysis was performed with a Siemens D500 apparatus using the Bragg-Brentano technique. The distribution of Cr, Al and O in the cross section was studied by SEM-EDS. It was found that the layers were homogenous – only consisted of chromium. The coatings were also studied for non-destructivity by X-ray 3D computed tomography. It was found that the coatings were intact and continuous along the section. In order to obtain the maximum yield of chromium and maximum thickness of the layer, the optimum nanodiamond particle concentration was 10 g/l.

5

Electrolyte coatings of chromium with nanodiamonds on sintered steels

Gidikova N., Valov R., Petkov V., Salamci E., Bilgili Z., Unal R.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 4

333--336

EN

Sintered ferrous components were coated with electrochemical chromium coatings modified with nanodiamond particles. The nanodiamond particles were produced by detonation synthesis with an average grain size 8 nm. The objective of this study was to determine the tribological properties and the corrosion resistance of sintered iron samples coated with an electrochemically deposited chromium layer modified with nanodiamond particles. The thickness of the obtained composite coatings was more than 25 μm. The microstructure and microhardness were determined by metallographic methods. The mechanical and chemical properties of the samples were compared to uncoated samples prepared from the same iron powder. The microhardness was 5 times higher, the wear resistance increased 6 times and the corrosion resistance in 0.1 M NaCl solution was 10 times higher.

6

Badania numeryczne wytrzymałości lufy kal. 5,56 mm wykonanej ze stali 30HN2MFA poddanej chromowaniu

Dębski A., Małachowski J., Płatek P., Sybilski K.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

677--681

PL

Jednym z kluczowych elementów każdej broni strzeleckiej determinującym jej właściwości użytkowe, tj. trwałość oraz niezawodność jest podzespół lufy. Wpływ obciążenia impulsu ciśnienia wysokotemperaturowych gazów prochowych o znacznej wartości, erozyjny charakter ich oddziaływania oraz wzajemna współpraca płaszcza pocisku z bruzdami przewodu lufy stanowi obciążenie cykliczne o charakterze termomechanicznym. Efektem jego działania jest stopniowa zmiana geometrii przewodu lufy będąca następstwem zużycia warstwy wierzchniej. W przypadku luf karabinkowych (kal. 5,56 mm) jedną z powszechnie stosowanych metod pozwalających na zwiększenie odporności na zużycie cierne przewodu lufy jest m.in. obróbka cieplna materiału (stali 30HN2MFA) lufy (hartowanie, a następnie odpuszczenie wysokie do twardości 25÷30 HRC) oraz pokrywanie samego przewodu powłoką twardego chromu galwanicznego. Autorzy publikacji zaproponowali dwustopniowy proces oceny właściwości wytrzymałościowych lufy poddanej dynamicznemu obciążeniu z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Pierwszy z proponowanych wariantów obliczeń dotyczy ujęcia makroskopowego. Na podstawie otrzymanych wyników można sformułować wnioski dotyczące wartości średnic zewnętrznych określających poszczególne odcinki lufy (rys. 9, 10, tab. 2). Drugi etap obliczeń jest dokadniejszy z uwzględnieniem odmiennych właściwości materiałowych określających powłokę chromu o grubości 0,2 mm. W wyniku realizacji badań otrzymano wyniki w postaci stanów naprężeń oraz odkształceń. Analizując wyniki obliczeń wykonane dla modelu szczegółowego sformułowano wnioski zbieżne z wynikami badań eksperymentalnych dotyczących badań trwałości przewodu lufy. Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci wykresów (rys. 14, 15).

EN

Barrel is one of the most significant subassemblies of small arms systems which determines its functional properties such as durability and reliability. During the firing process the barrel bore is exposed to high temperature and pressure of powder charge gases, erosion, and interaction between the grooves with projectile jackets. The main feature of presented process is thermomechanical periodically repeated load. It causes the negative effects such as abrasion wear and produce changes of barrel cross-section geometry during long-term interaction. In order to increase the abrasion resistance of barrel material (30HN2MFA steel) the thermochemical treatments such as hardening and high-temperature tempering (25÷30 HRC hardness) are used. Additionally the surface of barrel bore is coated with hard, abrasion resistive materials (e.g. chromium). The aim of this paper is to present the novel evaluation method of barrel strength in dynamic loading conditions. The proposed procedure consist of two stages of numerical analysis with the use of finite elements method. The first stage is focused on the mechanical strength properties of barrel. The result of this analysis defines the values of barrel’s outer diameters in its different sections (Fig. 9, 10, Tab. 2). The second stage of proposed method is more detailed from materials point of view. This analysis takes into consideration the different material properties of chromium coating (the thickness of chromium layer was 0,2 mm). Based on the numerical calculations the state of stress and strain is achieved as a result (Fig. 14, 15). Following the numerical analysis process, obtained results were compared with experimental data and were found to be convergent with them, which proves the utility of the proposed method.

7

Badania możliwości poprawy przez kulowanie właściwości zmęczeniowych elementów chromowanych

Dzierwa A., Korzyński M.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2007

|

Vol. 27, nr 1

121-130

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów, których celem było wyizolowanie faz międzymetalicznych ze stabilizowanego staliwa typu 0,3C-30Ni-18Cr za pomocą ekstrakcji elektrolitycznej. Jakość prowadzonych procesów oceniono na podstawie ilości otrzymywanego izolatu, jego składu fazowego oraz bilansu masowego produktów ekstrakcji.

EN

The paper presents the results of measurement aimed at isolating the phases of stabilised cast steel 0.3C-30Ni-18Cr during electrolytical extraction. The quality of the conducted process was evaluated on the base of the quantity of received residues, his phase constitution and mass balance of the extraction products.