Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Sliding of spherical ball on solid lubricating coating combined with wear process

Białas Marcin, Maciejewski Jan, Kucharski Stanisław

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 1

39--50

EN

In present paper we show results of ball-on-disk wear experiment of MoS2 film deposited on Ti6Al4V substrate. The ball material is aluminium oxide. The tests are performed for different surrounding temperature conditions: 20°C, 200°C and 350°C. It is shown that depth of the wear groove increases with increasing surrounding temperature. A finite element modelling approach is next developed to mimic the experimental observations of ball-on-disk wear process. It is based on the assumption of steady state condition developed during short time scale at contact region. The steady state results can next be applied to long time scale in which wear process is numerically simulated. Model results are compared with experimentally obtained wear groove and show satisfactory agreement.

PL

Artykuł prezentuje wyniki testu zużycia powłoki samosmarującej MoS2 nałożonej na podłoże wykonane z materiału Ti6AI4V. Powłoka obciążona jest kulką szafirową w ruchu rotacyjnym. Badania wykonano w trzech różnych temperaturach otoczenia: 20°C, 200°C oraz 350°C. Wykazano, że głębokość rowka zużyciowego wzrasta wraz ze wzrostem temperatury otoczenia. Zaproponowano model metody elementów skończonych za pomocą którego zasymulowany został proces zużycia warstwy. Punktem wyjścia dla tej części pracy było założenie stanu ustalonego, powstającego w obszarze kontaktu pomiędzy kulą a warstwą. Warunki odpowiadające temu stanowi przyjęto do matematycznego opisu procesu zużycia z wykorzystaniem równań Archarda. Na zakończenie eksperymentalny profil zużycia porównany został z wynikami otrzymanymi metodą elementów skończonych.

2

Badania odporności na zużycie ścierne kompozytowych powłok (stop kobalt-WC) wytworzonych metodą LENS

Klimek Joanna, Dworecka-Wójcik Julita, Durejko Tomasz, Zasada Dariusz

Inżynieria Powierzchni

|

2020

|

nr 1-2

38--47

PL

Powłoki metaliczne umacniane fazą wzmacniającą należą do szeroko stosowanych materiałów odpornych na zużycie. W pracy podjęto próbę wytworzenia powłok kompozytowych w układzie osnowa metaliczna (stop kobaltu) – faza wzmacniająca (węglik wolframu) stosując w tym celu technikę Laser Engineered Net Shaping (LENS). Otrzymane powłoki poddano ocenie jakości metalurgicznej (poprzez obserwacje mikroskopowe), badaniom mikrotwardości w strefie przejściowej powłoka-podłoże oraz badaniom odporności na zużycie ścierne w warunkach tarcia suchego. W tym celu wykorzystano dwie różne techniki badawcze: metodę kula-tarcza oraz badania odporności w luźnym ścierniwie. W przypadku każdej z metod zastosowano tę samą siłę docisku oraz liczbę obrotów tarczy/rolki. Przeprowadzone badania wykazały, że ubytek masy powłok poddanych badaniom odporności na zużycie w luźnym ścierniwie był znacznie większy w odniesieniu do metody kula-tarcza.

EN

Metallic coatings strengthened by the reinforcing phase are among the widely used wear-resistant materials. The work attempted to produce composite coatings in the metallic matrix system (cobalt alloy) – reinforcing phase (tungsten carbide) fabricated by the Laser Engineered Net Shaping (LENS) technique. The obtained coatings were assessed by metallurgical quality (microscopic observations), microhardness test in coating-substrate transition zone and tests of abrasive wear resistance under dry friction conditions. For this purpose, two different test methods were used: the ball-on-disc method and the rubber wheel abrasion test method. For each method, the same test parameters were used, such as force and number of disc/ roller rotations. The conducted tests showed that the weight loss of the coatings subjected to wear resistance tests in loose abrasive was much greater compared to the ball-on-disc method.

3

Friction and wear of composites in alumina/zirconia system

Wojteczko A., Wiązania G., Kot M., Pędzich Z.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 1

51--56

EN

The paper presents the results of friction and abrasive wear measurements of composites in the α-alumina/tetragonal zirconia system. Two types of materials with mutually interpenetrating phases in a continuous manner were investigated. Pure alumina and zirconia samples were used as the reference materials. Ball-on-disc tests were conducted at 20 and 500°C. An alumina ball was applied as the counterpart. The tests showed that the composites have a significantly reduced wear rate and friction coefficient when compared to monophasic materials. Improvement of the properties was noticeable especially at the elevated temperature.

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów tarcia oraz zużycia ściernego kompozytów z układu tlenek glinu/tetragonalny dwutlenek cyrkonu. Badano dwa typy materiałów z fazami wzajemnie przenikającymi się w sposób ciągły. Próbki z czystego tlenku glinu oraz tlenku cyrkonu zostały użyte w badaniu jako materiały odniesienia. Badanie metodą Ball-on-Disc przeprowadzono w temperaturach 20 oraz 500°C. Kula z tlenku glinu została użyta jako przeciwpróbka. Testy wykazały, że kompozyty mają wyraźnie obniżony współczynnik tarcia oraz podatność na ścieranie w porównaniu do materiałów jednofazowych. Poprawa właściwości była zauważalna szczególnie w podwyższonych temperaturach.

4

Alumina/graphene composite in friction and wear tests. Part 2

Wojteczko A., Wiązania G., Michalska K., Łuszcz M., Wojteczko K., Rutkowski P., Ziąbka M., Kot M., Pędzich Z.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 4

245--248

EN

The presented work is a continuation of tribological research on alumina/graphene composites. In our previous publication the results of wear tests on the above mentioned composite at room temperature, but also at temperatures of 150, 300 and 500°C were presented. The studies showed that this composite is promising in relation to pure alumina at ambient temperature and 150°C. In order to determine more precisely the temperatures at which the tested material can work, abrasion tests were carried out at two additional temperatures, 80 and 200°C, and the results are presented in the following paper. Noticeable plastic deformation and wear greater than at room temperature was detected already at 80°C but it was still significantly lower than at 150°C when the composite wore significantly less than pure alumina. The test carried out in 200°C gave results similar to those for 300°C, which indicates significant degradation of the material at this temperature.

PL

Prezentowana praca jest kontynuacją badań tribologicznych nad kompozytem tlenek glinu/grafen. W naszej poprzedniej publikacji prezentowano wyniki badań ścieralności dla wspomnianego kompozytu w temperaturze pokojowej, ale również temperaturach 150, 300 oraz 500°C. Badania wykazały, że kompozyt ten jest obiecujący w odniesieniu do czystego korundu w temperaturze otoczenia oraz 150°C. W celu dokładniejszego wyznaczenia temperatur, w których może pracować badany materiał, przeprowadzono próby ścieralności w dwóch dodatkowych temperaturach, 80 oraz 200°C, i wyniki przedstawiono w niniejszej publikacji. Już temperatura 80°C prowadziła do wyraźnej deformacji plastycznej i zużycia większego niż w temperaturze pokojowej, ale wciąż było wyraźnie niższe niż to w 150°C, dla których kompozyt zużywał się mniej niż czysty tlenek glinu. Natomiast test przeprowadzony w temperaturze 200°C dał wyniki zbliżone do tych dla 300°C, co świadczy o wyraźnej degradacji materiału w tej temperaturze.

5

Alumina/graphene composite in friction and wear tests at elevated temperatures

Wojteczko A., Wiązania G., Michalska K., Łuszcz M., Wojteczko K., Rutkowski P., Ziąbka M., Kot M., Pędzich Z.

Composites Theory and Practice

|

2018

|

R. 18, nr 3

162--166

EN

Alumina materials are of great interest due to their high wear resistance, resistance to corrosion, high strength and low friction. However, studies show that a graphene addition can significantly reduce wear and friction. Even a small addition of platelets results in noticeable changes in the material properties. The presented work describes the results of the ball-on-disc test conducted on two friction pairs: alumina-alumina and alumina/graphene composite - alumina. The tests were conducted at four temperatures: 20, 150, 300 and 500°C in air. Surface profile geometry measurements after the test were used to determine the wear rate. Observation of the surface microstructure after friction was carried out using a scanning electron microscope. The tests showed improvement in the wear resistance and a decrease in the friction coefficient of the composite tested at room temperature compared to pure alumina, while the use of elevated temperatures adversely affected the composite.

PL

Materiały z tlenku glinu cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na wysoką odporność na zużycie, odporność na korozję, wysoką wytrzymałość i niewielkie tarcie. Badania pokazują jednak, że dodatek grafenu może znacznie zmniejszyć zużycie i tarcie. Nawet niewielki dodatek płytek powoduje zauważalne zmiany właściwości. W pracy przedstawiono wyniki badań w teście Ball-on-Disc przeprowadzonych na dwóch parach ciernych: tlenek glinu-tlenek glinu oraz kompozycie tlenek glinu/grafen- tlenek glinu. Badania przeprowadzono w czterech temperaturach: 20, 150, 300 i 500°C w powietrzu. Pomiary geometrii profili powierzchni po próbach wykorzystano do wyznaczenia wskaźnika zużycia. Obserwację mikrostrukturalną zużytych powierzchni prowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego. Badania wykazały poprawę odporności na zużycie i zmniejszenie współczynnika tarcia kompozytu badanego w temperaturze pokojowej w porównaniu z czystym tlenkiem glinu, natomiast zastosowanie podwyższonych temperatur miało negatywny wpływ na kompozyt.