Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fretting Corrosion Effect on Fatigue Resistance of Gas Turbine Engine Part Material

Bezyazychny Vyacheslav F., Szczerek Marian, Timofeev Mikhail V., Lyubimov Roman V.

Tribologia

|

2020

|

nr 2

7--14

EN

The paper presents the results of a study on the fretting corrosion effect on strength as per the diagrams of material fatigue of low-cycle and high-cycle loading. An experimental study of the effect of fretting corrosion on fatigue of a titanium alloy VT3-1 showed that, when choosing a particular technological method to increase fatigue resistance of gas turbine engine parts operating under fretting corrosion conditions, it is necessary to take into account the fact that fretting itself is intensive strengthening and at the same time a softening factor affecting the surface layers of the material. Technological methods of surface plastic deformation treatment result in a significant change in the parameters of metal surface layer state, which depends on both the type and duration of treatment. If the power and time parameters of processing are too high, the surface may be re-cold worked and the surface layer of the material almost completely exhausts the reserve of plasticity, as a result dangerous microcracks occur, and the formation of particles of flaking metal emerge. Possible ways using technological methods have been suggested by the authors to improve fretting strength of part surfaces operating under fretting corrosion conditions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu korozji ciernej na wytrzymałość zmęczeniową przy niskiej i wysokiej częstotliwości obciążania. Eksperymentalne badania wpływu korozji ciernej na zmęczenie stopu tytanu VT3-1 wykazały, że wybierając metodę technologicznego zwiększania odporności zmęczeniowej części silników turbogazowych pracujących w warunkach korozji ciernej, należy wziąć pod uwagę fakt, że sam fretting jest czynnikiem wzmacniającym i jednocześnie osłabiającym warstwy wierzchnie materiału. Technologiczne metody powierzchniowej obróbki plastycznej powodują istotną zmianę parametrów stanu warstwy metalu w zależności zarówno od rodzaju, jak i czasu trwania obróbki. Gdy parametry obróbki (moc i czas) są zbyt duże, powierzchnia zostaje poddana obróbce na zimno, warstwa wierzchnia materiału nie jest podatna na odkształcenie plastyczne, wobec czego powstają niebezpieczne mikropęknięcia oraz tworzą się odpryski. Wskazano potencjalne zabiegi technologiczne rekomendowane do zwiększenia odporności elementów maszyn pracujących w warunkach występowania korozji ciernej.

2

Potencjał eksploatacyjny połączeń wciskowych maszyn okrętowych

Bielawski P.

Badania Nieniszczące i Diagnostyka

|

2018

|

nr 3

13--15

PL

Celem nierozłącznego połączenia dwóch elementów maszyn stosuje się między innymi połączenia wciskowe. Elementy maszyn połączone wciskowo ulegają podczas użytkowania specyficznemu zużyciu co może doprowadzić do utraty potencjału eksploatacyjnego połączenia. Szczególnie ważnymi połączeniami wciskowymi maszyn okrętowych są połączenia wał śrubowy - śruba i panewka - korbowód. Przedstawiono model połączenia wciskowego i wyniki eksperymentu polegającego na porównaniu obliczonego i zmierzonego momentu skręcającego potrzebnego do rozerwania połączenia. Wskazano, że charakterystycznym rodzajem zużycia przy niestacjonarnym obciążeniu połączenia wciskowego jest korozja cierna. Wymieniono wielkości wpływające na przebieg korozji ciernej połączenia wciskowego. Opisano skutki korozji ciernej połączenia śruba-wał śrubowy. Scharakteryzowano konstrukcję połączenia panewka-stopa korbowodu i wskazano na przyczyny korozji ciernej. Stwierdzono, że symptomem potencjału eksploatacyjnego połączenia wciskowego może być emisja akustyczna. W przypadku połączenia panewka-stopa korbowodu dodatkowym symptomem może być obrót panewki w stopie lub osiowe przesunięcie panewki w stopie korbowodu.

EN

To inseparable connection of two machine elements is used, among others, press fit connections. The elements of the press fit connection undergo a specific wear during use which may lead to the loss of the wear margin of the connection. Particularly important press fit connections of ship machinery are the connection of the propeller - shaft and connection of the shell - connecting rod big end. The model of the press fit connection and the results of the experiment consisting in the comparison of the calculated and measured torque required to break the connection are presented. It was indicated that fretting corrosion is a characteristic type of wear at the nonstationary load of the press fit connection. The values influencing the course of the fretting corrosion of the press fit connection were listed. The effects of fretting corrosion of the propeller-shaft connection are described. The structure of the connection of the shell-connecting rod big end was characterized and the causes of fretting corrosion were indicated. It was found that acoustic emission may be a symptom of the wear margin of an press fit connection. In the case of a shell - connecting rod big end connection, an additional symptom may be the rotation slip of the shell in big end of connecting rod or the axial displacement of the shell in the big end of connecting rod.

3

Badania korozji ciernej drutów ze stopów AlMgSi jako czynnika limitującego żywotność mechaniczną przewodów napowietrznych

Knych T., Mamala A., Nowak A.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2010

|

R. 55, nr 7

502-507

PL

Jednym z poważniejszych problemów eksploatacyjnych przewodów napowietrznych linii elektroenergetycznych są drgania wywołane laminarną strugą wiatru opływającego przewód. Jednocześnie prowadzą one do cyklicznego lokalnego ocierania się drutów w poszczególnych warstwach przewodu znanego w literaturze przedmiotu pod nazwą korozji ciernej (fretting). Prowadzi to do obniżenia wytrzymałości zmęczeniowej przewodów i skrócenia okresu ich trwałości. Zjawisko korozji ciernej było przedmiotem wielu badań podstawowych. Jest także scharakteryzowane na szeregu rzeczywistych przykładach tradycyjnych przewodów aluminiowo-stalowych. Jednakże wprowadzanie w ostatnich latach coraz to nowszych materiałów przewodzących oraz konstrukcji przewodów uzasadnia potrzebę prowadzenia na nowo systematycznych badań w tym zakresie. Do takich materiałów zaliczają się m.in. najbardziej popularne w tym względzie utwardzalne wydzieleniowo przewodowe stopy AlMgSi, których struktura, stan i sposób umocnienia oraz własności zależą istotnie od zawartości składników stopowych oraz przyjętych parametrów technologii wytwarzania drutów. W artykule zamieszczono fragment wyników badań korozji ciernej drutów ze stopu AlMgSi gat. 6101 uzyskanych z walcówki w różnym stanie początkowym. Program badań obejmował określenie wpływu wielkości sił nacisku, charakteryzujących oddziaływania międzydrutowe, liczby cykli przemieszczenia względem siebie powierzchni badanych drutów, smarowania oraz czynników środowiskowych na przebieg procesu ścierania drutów. Ocenie poddano strukturę powierzchni, wytrzymałość statyczną i przewodność elektryczną materiału po testach. Analiza wyników badań zmierza do określenia optymalnych warunków technologii wytwarzania drutów pod kątem zwiększenia odporności na korozję cierną.

EN

One of more serious problems of exploitation of the overhead power lines are vibrations triggered with laminar stream of the air flowing round the line. They are leading to serial local friction of wires in individual layers of the line known in literature as fretting. This leads to lowering of fatigue endurance of lines and to shortening of the period of their durability. The phenomenon of fretting was an object of much basic research. It is also characterized in a row of actual examples of traditional aluminium-steel wires (ACSL). However, the fact that in recent years a variety of new conducting materials and structures of lines has been introduced, motivates the need of conducting systematic research in this area once again. One of the most popular materials applied for wires are alloys AlMgSi, of which the structure, state and the way of strengthening and properties depend vitally on the content of the alloy constituents and adopted conditions of production. This article represents a part of the results of investigations of the fretting of wires got from wire rod in different initial states. The program of the research included determining the influence of the scale of abrasion pressure, of the quantity of friction cycles of the surface of inspected wire, of greasing and of environmental factors on the process of abrasion of wires. The structure of the surface, the static endurance and the conductivity of material were subjected to the evaluation after tests. The analysis of findings aims to determine the optimal conditions of the production of wire, having in mind the increasing of resistance to friction corrosion.

4

Fretting w konstrukcjach lotniczych

Jachimowicz J., Kajka R., Kaniowski J., Karliński W.

Tribologia

|

2005

|

nr 3

97-108

PL

Zmęczenie cierne często jest przyczyną przedwczesnego zniszczenia zmęczeniowego konstrukcji. W artykule omówiono typowe rozwiązania konstrukcyjne, w których może wystąpić fretting. Dla ilustracji tego zjawiska wybrano przykłady obiektów lotniczych, których trwałość została istotnie zmniejszona z powodu wystąpienia efektu frettingu: skrzydło samolotu i wirnik silnika lotniczego.

EN

Fretting fatigue proceeds when a pair of structural elements are in contact and cyclic stress and relative displacement occur along their contact surfaces. These fretting conditions are observed in bolted and riveted joints, in shrink-fitted shaft couplings, in the blade-dovetail regions of turbomachinery and in the coil wedges of turbine generator rotors as shown in Tab. 1. Under these fretting conditions the fatigue strength decreases less than one-third of that under non fretting conditions. The strength is reduced because of the concentration of contact stresses such as contact pressure and tangential stress at the contact edge, where the fretting fatigue crack forms and propagates.

5

Polepszenie właściwości tribologicznych tytanu i jego stopu Ti-6Al-4V przez dyfuzyjne utlenienie wewnętrzne.

Liśkiewicz T., Fouvry S., Wendler B.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

515-519

PL

Fretting dotyczy zjawisk, które powodują zużycie w połączeniach nominalnie nieruchomych, jak np. we wpustach, połączeniach wciskowych, nitowych czy śrubowych. Zużycie to jest wynikiem mikroprzemieszczeń elementów, które wywołane są zwykle oscylacjami bądź wibracjami podczas pracy urządzenia. W literaturze można znaleźć wyniki badań tarcia i zużycia o charakterze frettingu w szerokim zakresie amplitud przemieszczeń, zwykle jednak podczas trwania jednego testu amplitudy pozostawały na niezmienionym poziomie. Taka sytuacja jest jednak daleka od rzeczywistych warunków panujących podczas pracy urządzeń, gdzie elementy współpracują przy różnych prędkościach, częstotliwościach, pod różnymi obciążeniami termicznymi i różnymi naciskami podczas jednego cyklu roboczego. Wszystkie te parametry bezpośrednio lub pośrednio wpływają na amplitudę przemieszczenia oraz zużycie przez fretting. W niniejszej pracy zaprezentowane zostały wyniki testów przeprowadzonych na próbkach pokrytych powłoką TiC pod obciążeniem stałym oraz zmiennym. Duża odporność na zużycie takiej powłoki została stwierdzona w licznych pracach. Celem obecnych badań było sprawdzenie jak powłoka TiC zachowuje się przy zmiennej amplitudzie przemieszczeń oraz czy możliwe jest prognozowanie trwałości powłoki podczas pracy przy takich warunkach. Przy opisie procesu zużywania objętościowego wykorzystano pojęcie energii globalnej, a do opisu głębokości zużycia wykorzystano pojęcie energii lokalnej.

EN

Different kinds of damages have been observed depending on the loading conditions in many engineering situations. The determination of the impact of variable loading conditions allows to predict the material response and the wear rate. Numerous studies have been undertaken to understand the damage mechanisms during fretting. Several authors attach the importance of a wide range of displacement amplitude to the wear behaviour. Nevertheless there is no data on the fretting wear under disproportional amplitude conditions. In this paper, a comparison between both variable and constant loading conditions is being studied and the results are compared. Energy aspects is one of the crucial factors that control the wear phenomena. Considering this fact, a quantitative energy approach to the wear analysis has been developed, which using and energy approach links the total wear volume to the dissipated energy during the fretting cycle. To quantify the impact of disproportional loading, a local dissipated energy approach has been developed and applied. The wear depth evolution stretch is related to the cumulated density of energy dissipated in the contact area. Those theoretical means have been applied to quantify the fretting wear of a TiC coating deposited onto a 6-5-3 type high-speed steel. A ball-against-flat specimen arrangement has been used in the experiments.

6

Wszystko, co chcielibyście wiedzieć o reduktorach

Siedlaczek A.

Napędy i Sterowanie

|

2000

|

R. 2, nr 10

20--21

PL

Jedną z zalet reduktorów obrotów w porównaniu z innymi sposobami zmniejszania prędkości jest elastyczność montażu. Reduktory obrotów montuje się w jeden z trzech sposobów - na łapach, za pomocą kołnierza i na wale.

7

Wpływ korozji ciernej na walory użytkowe ocynowanych styków.

Tendaj B.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 46, nr 27

234-239

PL

Powłoki cynowe są stosowane zamiennie zamiast powłok jako pokrycia styków w obwodach słaboprądowych. Niska rezystancja przejścia zestyków jest rezultatem przerywania warstewek tlenkowych istniejących na powierzchni cyny. Wzajemne przemieszczania styków, powodowane wibracjami urządzeń i zmianami temperatury, sprzyjają gromadzeniu się SnO2 pomiędzy powierzchniami stykowymi. Rezultatem tak przebiegającej korozji ciernej jest wzrost rezystancji przejścia ocynowanych zestyków. W zestykach złoto-cyna powierzchnie złocone pokrywają się stopniowo cyną. Warstewki tlenkowe na cynie osadzającej się na złocie nie są podatne na przerwanie, zaś na powierzchni pokrytej cyną wskutek korozji ciernej pojawiają się ziarna tlenku cyny - jakość zestyku wyraźnie pogarsza się. Czynnikiem skutecznie hamującym korozję cierną pokrytych cyną styków są środki smarne.

EN

Tin platings are applied interchangeably instead of gold platings to contacts in low-current circuits. The low values of contact resistance are the possible due to cracking of oxide films existing on tin surfaces. As a result of cyclic cracking and growth of oxide film due to mechanical vibrations and fluctuations of temperature SnO2 accumulates in contact interfaces. In consequence of the course of such a fretting corrosion procces the contact resistance of tin contacts increases. In gold/tin contacts tin transferred to the gold-plated surface and forms a thin layer. In the contact interface SnO2 film on this layer do not crack, on tin-plated surface oxide particles begin to form as a result of fretting and thus contact resistance increases. The fretting corrosion of tin contacts can be significantly reduced with properly selected lubricants.

8

Fretting analysis of modulated TiC/VC multilayers on M2 HSS steels.

Fouvry S., Kapsa Ph., Vincent L., Wendler B., Kula P.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

990-993

EN

Resistance to fretting wear has been widely studied the last two decades. It has been shown that single TiN coatings on M2 HSS steels reduce the fretting damage about one order of magnitude and it is expected on the basis of theoretical considerations that hard multilayer coatings should present still greater resistance to wear. In the present paper hard modulated TiC/VC carbide multilayer coatings with lambda = 40 nm on M2 HSS steel substrate have been submitted to the fretting wear and the results have been compared with those for single TiC coating and for the M2 HSS substrate itself. The carbide coatings have been deposited with use of an indirect method invented in the Technical University of Łódź, Poland, the fretting tests have been performed in the Laboratory of Tribology and of Dynamic Systems of the Ecole Centrale in Lyon, France, and the results have been elaborated according to the new methodology developed in the latter. It turned out that the fretting wear of the multilayer coating was 25 times less than that of the M2 substrate, much less than that of the single TiC coating and 2.5 times less than that of the commercial TiN coating on the same steel.