Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ dodatków węglowych na właściwości tribologiczne kompozytów spiekanych na osnowie aluminiowej

Hekner B., Myalski J.

Tribologia

|

2015

|

nr 5

29--40

PL

W artykule przedstawiono wpływ rodzaju zbrojenia oraz dodatków węglowych na właściwości tribologiczne materiałów kompozytowych wytworzonych do potencjalnych zastosowań w wysokoobciążonych węzłach tarcia. Analizie poddano wpływ nanorurek węglowych i amorficznej postaci węgla na właściwości tribologiczne kompozytów z osnową aluminiową. Technologia wytworzenia materiałów bazowała na metodach wysokoenergetycznego mielenia proszków w młynach planetarnych, z późniejszym prasowaniem na gorąco w fazie ciekłokrystalicznej. Do badań wykorzystano kompozyty na osnowie aluminium, zbrojone węglikiem krzemu (SiC) lub azotkiem krzemu (Si3N4). Jako dodatki węglowe wykorzystano 1% wag. wielościennych nanorurek węglowych (CNTs) lub 5% wag. cząstek węgla szklistego (GC). Właściwy dobór parametrów mielenia (prędkość, stosunek masy proszku do masy mielników, czas itd.) pozwalał na uzyskanie energii potrzebnej do fragmentacji cząstek ceramicznych do skali nano- lub submicro oraz homogenizację materiału w całej jego objętości. Dokonano oceny właściwości tribologicznych wytworzonych materiałów (współczynnik tarcia, zużycie itp.) w temperaturze otoczenia i w podwyższonej. Badania potwierdziły, że ze względu na pożądaną wartość współczynnika tarcia (COF) oraz mały ubytek masy wytwarzane materiały mogą być stosowane w przemyśle samochodowym, np. na okładziny klocków hamulcowych. Odnotowano wysoką stabilność COF na pożądanym poziomie (0,5–0,8) w szerokim zakresie temperatury (powyżej 400°C). Zastosowanie dodatków węglowych spowodowało poprawę właściwości ciernych. Materiał zbrojony azotkiem krzemu z dodatkiem cząstek węgla szklistego wykazał najlepsze właściwości cierne spośród badanych materiałów.

EN

This paper presents the influence of a type of reinforcement and carbon additives on the tribological properties of composite materials, which were manufactured for potential application in highly loaded friction contacts. The influence of carbon nanotubes and amorphous phase of carbon on the tribological properties of aluminium-based composites was measured. The manufacturing technology of the created materials is based on high-energy milling of powders with subsequent hot pressing at the semi-liquid phase. During research, the aluminium-based composites reinforced by silicon carbide (SiC) or silicon nitride (Si3N4) were produced. The 1 wt.% of carbon nanotubes (CNTs) or 5 wt.% of glassy carbon particles (GC) were used as additives. The proper selection of milling parameters (velocity, ball to powder ratio, etc.) provided an opportunity to obtain the energy level, which was required for the proper fragmentation of reinforcement particles and for the proper homogenisation of composite powder. The tribological properties of wear were measured (coefficient of friction, wear ratio, etc.) at ambient and high temperatures for the manufactured materials. The conducted research confirm that, due to the adequate level of the friction coefficient and low wear, the presented materials can be used in the automotive industry, e.g. like brake pads. High stability at the required level (0.5–0.8) at temperatures higher than 400°C was observed. The application of carbon additions led to the increase of friction properties. The composite reinforced by silicon nitride was characterized by the best friction properties among the analysed materials.

2

Właściwości tribologiczne kompozytu heterofazowego odlewanego odśrodkowo

Dolata-Grosz A., Wieczorek J., Śleziona J., Myalski J.

Kompozyty

|

2007

|

R. 7, nr 1

46-50

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych kompozytu z osnową aluminiową (AlSi12CuNiMg2), zawierającego zbrojenie heterofazowe. Badaniom poddano kompozyt umacniany mieszaniną cząstek tlenku aluminium (Al2O3) i amorficznego węgla szklistego. Węgiel szklisty w kompozycie heterofazowym zastosowano w celu modyfikacji właściwości ciernych. Badania przeprowadzono, wykorzystując tester tribologiczny T-01, w których partnerem tarcia dla kompozytu było żeliwo. W pracy oceniono wpływ heterofazowego zbrojenia na współczynnik tarcia badanych próbek kompozytowych. Dokonano również oceny wpływu rozmieszczenia cząstek zbrojących, wynikającego z parametrów przyjętej technologii wytwarzania, na współczynnik tarcia. Wyniki badań współczynnika tarcia i zużycia pozwoliły ocenić wpływ dodatku węgla szklistego na zmianę charakterystyk tribologicznych. Stwierdzono, że zastąpienie części zbrojenia cząstkami węgla szklistego spowodowało obniżenie zarówno współczynnika tarcia, jak i zużycia kompozytu heterofazowego oraz współpracującego z nim żeliwa szarego. Jednocześnie stwierdzono, że stosowanie do kształtowania wyrobów kompozytowych technologii odlewania odśrodkowego może wywołać pionowe zróżnicowanie w rozkładzie cząstek zbrojących, a co za tym idzie - różnorodne właściwości tribologiczne zależne od miejsca pobrania próbki.

EN

The paper presents the results of the tribological properties investigations of aluminium matrix composite (AlSi12CuNiMg2), containing heterophase reinforcement. The composite reinforced with the mixture of the aluminium oxide (Al2O3) and amorphous glass carbon were subjected to investigations. For the heterophase composite glass carbon was applied to modify frictional properties. The investigations were conducted with the use of tribological T-01 tester and the frictional partner for composite was cast iron. In the paper the influence of the heterophase reinforcement on the investigated composite samples friction coefficient was assessed. The assessment of the influence of the reinforcement particles distribution resulting from parameters of the adopted producing technology on the friction coefficient was also accomplished. The results of the friction coefficient and wear investigations allowed to assess the influence of the glass carbon addition on the tribological characteristics change. It was stated that the replacement of the parts of the reinforcement with the glass carbon particles caused the friction coefficient and the wear of the heterophase composite reduction and cooperating with them grey cast iron as well. At the same time it could be stated that the application for the composite products shaping centrifugal casting technology may have triggered vertical diversification in the reinforcing particles distribution and, following on from this diverse tribological properties depending on the place of the sample taking.

3

Tribological properties of heterophase composites with an aluminium matrix

Myalski J., Wieczorek J., Dolata-Grosz A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2006

|

Vol. 15, nr 1-2

53--57

EN

Purpose: The paper presents the investigation results of tribological properties of composites with an aluminium matrix, which contain various types of reinforcing particles. Design/methodology/approach: Tribological tests were carried out on composites containing SiC or Al2O3reinforcing particles (homophase composites) and composites reinforced with a mixture of SiC or Al2O3particles with an additive of glass carbon (heterophase composites) as a frictional properties modifier. Findings: The results of friction and wear coefficients’ investigation allowed the determination of how the addition of glass carbon can influence tribological characteristics. The replacement of the part of the reinforcement with glass carbon particles led to a reduction of both the friction and wear coefficients of heterophase composites and of the grey cast iron cooperating with them. Practical implications: The results obtained allow us to claim that it is possible to change the tribological properties of composites as a result of using reinforcing particles with various physical and mechanical characteristics. Originality/value: The utilization of heterophase reinforcement enables, to a large extent, the broadening of the possibilities of designing the tribological properties of friction couples.