Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Tribologia

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: powłoka a-C:H:W

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The effect of model compounds on load-carrying capacity of a-C:H:W coated elements. Part II. Selected organic sulphur and phosphorus compounds

Vlad M., Kajdas Cz., Michalczewski R.

Tribologia

2009

nr 1

155-176

This paper is the continuation of previous research and reflects the results of sulphur and phosphorus containing tribological compounds considered as potential anti-wear additives for heavy-loaded a-C:H:W coated machine parts. In Part I [L. 1] the results focused on CHO and CHNO model compounds were presented. In the present work four kinds of organic sulphur compounds and two kinds of organic phosphorus compounds were investigated. The compounds were added at 0.1% wt. and 1% wt. concentration in PAO-8 base oil. The a-C:H:W coating was deposited on bearing steel (100Cr6) balls using PVD reactive sputtering. The load-carrying capacity was measured as scuffing load using the T-02 four-ball apparatus. Similarly as in [L. 1], both uncoated steel balls and the steel a-C:H:W coated balls were investigated, and the method with continuously increasing load was applied. For a-C:H:W coated balls using 0.1% wt. and 1% wt. concentration of organic sulphur compounds, in the base oil, only 1-adamantanethiol showed a slight increase in the scuffing load value. The increase in concentration of benzyl disulphide (BDS) up to 1% wt. increased the scuffing load values for the uncoated steel tribosystem, but the increase in concentration of this compound is harmful for coated balls. Also the both organic phosphorus compounds at the treat rate of 0.1% and 1% wt. in the base oil did not show any improvement in scuffing load values for the coated balls. On the other hand, the increasing concentration of these phosphorus containing compounds in the base oil, improved the load-carrying capacity of the steel tribosystem. Thus, this work also aims at accounting for the action mechanism difference of BDS interaction with steel and the coating. The same is due to the tested phosphorus containing model compounds. This paper contributes to better understanding the interaction of sulphur and phosphorus containing compounds and shows that such kind of compounds are not effective for increasing the load-carrying capacity of a-C:H:W coated machine parts. Presently the research is being continued with focus on commercial additives and new materials.

Artykuł jest kontynuacją wcześniejszych prac i zawiera wyniki badań organicznych związków siarki i fosforu jako potencjalnych dodatków przeciwzużyciowych dla wysokoobciążonych węzłów tarcia z elementami pokrytymi powłoką a-C:H:W. W części pierwszej [L. 1] przedstawione zostały wyniki badań dla związków typu CHO i CHNO. W bieżącym artykule zaprezentowano wyniki uzyskane dla czterech rodzajów organicznych związków siarki i dwóch rodzajów organicznych związków fosforu. Związki te dodawano w stężeniu 0,1% w/w i 1% w/w do polialfaolefinowego oleju bazowego (PAO-8). Powłokę a-C:H:W osadzono na kulkach wykonanych ze stali łożyskowej (100Cr6) wykorzystując metodę reaktywnego rozpylania PVD. Nośność warstwy smarowej mierzono jako obciążenie zacierające z wykorzystaniem aparatu czterokulowego T-02. Stosowano metodę z ciągłym narastaniem obciążenia. Podobnie jak w części I pracy [L. 1] badania wykonano dla elementów bez powłoki oraz dla wszystkich elementów z powłoką a-C:H:W. Dla skojarzeń z elementami pokrytymi powłoką a-C:H:W smarowanych olejem z dodatkiem organicznych związków siarki w stężeniu 0,1% w/w i 1% w/w w oleju bazowym, tylko dla 1-adamantanetiolu odnotowano nieznaczny wzrost obciążenia zacierającego. Wzrost stężenia disiarczku benzylu (BDS) do 1% w/w spowodował wzrost odporności na zacieranie skojarzenia stalowego (bez powłoki), jednocześnie okazało to się szkodliwe dla skojarzeń z elementami pokrytymi powłoką. Również dla obu badanych organicznych związków fosforu w stężeniu 0,1% w/w i 1% w/w w oleju bazowym nie odnotowano wzrostu odporności na zacieranie skojarzeń z elementami pokrytymi powłoką. Przy czym zwiększenie stężenia organicznych związków fosforu skutkowało wzrostem wartości obciążenia zacierającego skojarzeń elementów bez powłoki. W pracy wzięto również pod uwagę różnicę w mechanizmie działania dodatku BDS w skojarzeniu elementów stalowych bez powłoki i z powłoką. Dokonano również analizy mechanizmu działania tychże dodatków dla przypadku stosowania organicznych związków fosforu. Praca jest przyczynkiem do lepszego zrozumienia współdziałania związków zawierających siarkę i fosfor. Dowiedziono, że ten rodzaj związków nie jest efektywnym dodatkiem dla zwiększania nośności warstwy smarowej skojarzeń z elementami pokrytymi powłoką a-C:H:W. Prace będą kontynuowane z uwzględnieniem dodatków handlowych i nowych materiałów.

The effect of model compounds on load-carrying capacity of a-C:H:W coated elements. Part I. Selected CHO and CHNO compounds

Vlad M., Michalczewski R., Kajdas Cz., Osuch-Słomka E.

Tribologia

2008

nr 5

185-204

The study was intended to investigate the effectiveness of various model compounds as potential anti-wear additives for heavy-loaded a-C:H:W coated steel machine parts. The a-C:H:W coating was deposited on steel (100Cr6) balls. The load-carrying capacity was measured as scuffing load using the T-02 four-ball apparatus developed in the Radom Institute for Sustainable Technology, Poland. The method with continuously increasing load was applied. Both uncoated steel balls and the steel a-C:H:W coated balls were investigated. The major aim of Part I was to investigate the effect of Carbon, Hydrogen, Oxygen, (CHO) and/or Nitrogen (CHNO) model compounds on the load-carrying capacity (scuffing resistance) of a-C:H:W coated steel balls in comparison to their effect on uncoated balls. Five CHO compounds containing alkyl saturated or unsaturated hydrocarbon chain with 18 carbon atoms and two CHNO compounds containing amide group (–CO-NH– –) were tested. The compounds were added at 0.1% wt. and 1% wt. concentration in a poly-alpha-olefin base oil (PAO-8). Test results performed for pure PAO-8 base oil allowed to demonstrate that the load-carrying capacity of a-C:H:W coated steel is roughly four times higher than for uncoated steel balls. Results of tribological experiments for the base oil with the model CHO compounds at the treat rate of 0.1% wt. clearly show that these additives do not improve the scuffing load values both for coated and uncoated balls. Slight improvement in scuffing load values for coated balls was observed at 1% wt. concentration of oleic acid and methyl stearate. For coated balls using 0.1% wt. concentration of CHNO compounds it was found that scuffing load value of 4-(t-butyl)caprolactam is slightly higher than for [epsilon]-caprolactam. Earlier research on tribochemistry of different CHO compounds (alcohols, acids, ether, esters) tested using a pin-on-disk tester, e.g., T-11 tester or the HFRR apparatus, clearly demonstrated a variety of reaction products. To get information on CHO compound reaction products generated under conditions of T-02 four-ball apparatus, the wear scar surfaces before scuffing initiation were analyzed by SEM/EDS and AFM. The changes in wear scar surface topography and roughness in dependent on used additives, were also observed. Based on the obtained detailed analytical data and known references concerning tribochemistry of CHO additives, differences in action mechanisms of CHO compounds controlled by operating conditions and the investigated a-C:H:W coating are discussed. This work contributes to better understanding interaction of CHO/CHNO compounds with steel tribological elements and shows that these compounds are not effective for increasing the load-carrying capacity of a-C:H:W coated machine parts. The research is being continued (see Part II of this paper).

W pracy zaprezentowano wyniki badań efektywności działania różnych modelowych związków jako potencjalnych przeciwzużyciowych dodatków dla wysokoobciążonych skojarzeń ciernych z elementami pokrytymi powłoką a-C:H:W. Powłokę a-C:H:W osadzono na kulkach wykonanych ze stali łożyskowej (100Cr6). Nośność warstwy smarowej była mierzona jako obciążenie zacierające z wykorzystaniem aparatu czterokulowego T-02, opracowanego w Instytucie Technologii Eksploatacji – PIB w Radomiu. Zastosowano metodę z ciągłym narastaniem obciążenia węzła tarcia. Przeprowadzono badania dla wszystkich elementów węzła tarcia pokrytych powłoką oraz dla odniesienia dla elementów bez powłoki. Głównym celem Części I pracy było zbadanie obciążenia zacierającego skojarzenia czterokulowego smarowanego olejem polialfaolefinowym z dodatkiem związków, zawierających jedynie węgiel, wodór i tlen (CHO) oraz węgiel, wodór azot i tlen (CHNO). Zaprezentowano wyniki dla 5 związków typu CHO z nasyconym i nienasyconym alkilowym łańcuchem 18 atomów węgla, oraz dwa związki zawierające grupę aminową (–CO-NH– –). Związki te były dodawane w stężeniu 0,1 i 1% ww. do oleju polialfaolefinowego (PAO-8). W wyniku zastosowania powłoki a-C:H:W na elementy trące, nawet przy stosowaniu jedynie oleju bazowego PAO-8 bez dodatków, odporność na zacieranie wzrasta około czterokrotnie w stosunku do wartości uzyskiwanych dla elementów stalowych bez powłoki. Wyniki badań tribologicznych wskazały, że wybrane dodatki CHO w stężeniu 0,1 ww. nie poprawiają odporności na zacieranie skojarzeń ciernych tak z powłoką a-C:H:W, jak też bez powłoki. Niewielki wzrost odporności na zacieranie skojarzeń z powłoką a-C:H:W został odnotowany dla 1% w/w dodatku kwasu oleinowego i stearynianu metylowego. Dla skojarzeń z elementami pokrytymi powłoką zaobserwowano, że obciążenie zacierające jest wyższe przy zastosowaniu 4-(t-butyl)kaprolaktamu niż [epsilon]-kaprolaktamu. Wyniki wcześniejszych badań nad przemianami tribochemicznymi różnych związków CHO (alkoholi, kwasów, eterów, estrów) z wykorzystaniem skojarzenia kula-tarcza, np. tester T-11 lub HFRR, wyraźnie wskazały na możliwość powstania wielu produktów reakcji tribochemicznych. By uzyskać informacje o produktach reakcji związków CHO w warunkach badania w skojarzeniu czterokulowym aparatu T-02, wykonano analizy śladów zużycia otrzymanych przed wystąpieniem zacierania. Do analiz wykorzystano techniki SEM/EDS i AFM. Obserwowano również zmiany w topografii powierzchni oraz chropowatości w zależności od stosowanych dodatków. Bazując na uzyskanych wynikach oraz znanych różnicach w mechanizmach działania dodatków CHO, skomentowano różnice w mechanizmie działania związków CHO w badanych warunkach w skojarzeniu ciernym z elementami pokrytymi powłoką a-C:H:W. Praca jest przyczynkiem do lepszego zrozumienia współdziałania związków CHO/CHNO ze stalowymi elementami i wykazuje, że ten rodzaj związków jest nieefektywny do zwiększania odporności na zacieranie elementów z powłoką a-C:H:W. Badania są kontynuowane (patrz Część II).