Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 25

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  powłoki przeciwzużyciowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
Fatigue tests are commonly used to define the mechanical properties of materials intended for responsible components operating in various conditions. The fatigue strength of monolithic materials is most often determined during bending, tensile, compression, or torsion tests. The growing area of thin, hard coatings application forced the researchers to extend the fatigue tests to the coating-substrate systems. Since the behaviour of complex, modern materials are not subject to general rules, it is necessary to conduct investigation and analyses and generalise the results of these tests for given groups of materials. In this article, micro- impact fatigue tests were performed to analyse the behaviour of single- and double-layer chromium and chromium nitride coatings. The microhardness and elastic modulus obtained by an indentation method were used to determine the influence of mechanical properties of the coatings on their fatigue wear. After the fatigue tests, the deformation of the coating/substrate system was examined, taking into account the geometry of the craters, and the forms of coating wear caused mainly by cracking were analysed.
PL
Badania zmęczeniowe są powszechnie stosowane do określenia właściwości mechanicznych materiałów przeznaczonych na odpowiedzialne elementy pracujące w różnych warunkach. Wytrzymałość zmęczeniowa materiałów monolitycznych wyznaczana jest najczęściej podczas testów zginania, rozciągania, ściskania lub skręcania. Zwiększenie obszarów zastosowania cienkich, twardych powłok wymusiło na badaczach rozszerzenie testów zmęczeniowych na układy powłoka–podłoże. Ponieważ zachowanie złożonych, nowoczesnych materiałów nie podlega znanym regułom, konieczne jest prowadzanie badań i analiz oraz dążenie do uogólnienia wyników tych badań dla danych grup materiałów. W artykule przeprowadzono mikroudarowe badania zmęczeniowe w celu analizy zachowania przeciwzużyciowych jedno- i dwuwarstwowych powłok chromu i azotku chromu. Przeprowadzone pomiary mikrotwardości i modułu sprężystości metodą indentacyjną pozwoliły na określenie wpływu właściwości mechanicznych powłok na ich zużycie zmęczeniowe. Po testach zmęczeniowych zbadano odkształcenie układu powłoka/podłoże ze względu na geometrię kraterów oraz dokonano analizy form zużycia powłok, którego główną przyczyną było pękanie.
EN
The article presents the results of the influence of laser heating on the properties of replaceable cutting inserts with various anti-wear coatings. Based on the existing own and external publications, it was found that in order to improve the cutting properties (durability in the cutting process of steel), it is extremely important to increase the adhesion strength of hard coatings to the cutting inserts. For this purpose, laser heating with different values of the laser beam power density was used. First, the measurements of the adhesion, and then the wear and durability of the cutting blades in the process of longitudinal turning of the commonly used nitriding steel were carried out. In order to confirm the adhesion measurements carried out on the basis of the vibration signal evaluation, observations were additionally made using a scanning microscope and using 2D and 3D images on a profilometer. As a result of the research, it was found, among other things, a significant correlation between the values of adhesion of coatings to cemented carbide substrates and the durability of the blades in the steel turning process. A significant effect of laser heating on the above-mentioned properties of replaceable cutting inserts was observed. The most favorable value of the applied power density was determined, for which the blades have the best cutting properties. The research indicate that significant increase in adhesion and tool life can be achieved for the laser beam power density of up to 8280 W/cm2. In the most favorable case, an increase in tool life of about 48% was obtained for the indexable cutting insert with a TiCN coating when turning 41CrAlMo7-10 steel.
EN
The article analyzes the influence of fill ratio of interstitial positions by nitrogen or carbon on technological and functional properties of transient metals of groups from IVb to VIb. In addition to literature data, the results of own comparative studies on the durability of cutting edges coated with transition metal nitrides with stoichiometric and non-stoichiometric composition are presented.
PL
W artykule analizowano wpływ stopnia obsadzenia pozycji międzywęzłowych przez azot lub węgiel na właściwości technologiczne i eksploatacyjne azotków i węglików metali przejściowych grup od IVb do VIb. Oprócz danych literaturowych przedstawiono wyniki własnych badań porównawczych dotyczących trwałości ostrzy skrawających, powleczonych azotkami metali przejściowych o składzie stechiometrycznym i niestechiometrycznym.
PL
Przedstawiono wyniki badań wpływu wielowarstwowych powłok CVD oraz PVD na ostrzach skrawających z węglika spiekanego na wybrane parametry warstwy wierzchniej po toczeniu wykończeniowym stali konstrukcyjnej C45 (1.0503). Badania wykazały, że wpływ powłok przeciwzużyciowych na stan WW jest istotny. W przypadku wszystkich badanych ostrzy odnotowano wzrost stopnia umocnienia WW wraz ze wzrostem wartości posuwu.
EN
The results of research on the influence of multi-layer CVD and PVD coatings on carbide cutting tools on selected parameters of the surface layer after finishing turning of C45 steel (1.0503) are described. The research showed a significant effect of antiwear coatings on the condition of surface layer. In the case of all tested blades, an increase in the strengthening level of the surface layer was noted along with the increase of the feed rate.
EN
The article is a continuation of research on the mechanisms of wear on PVD coatings observed after tests had been performed with the use of the ball­ cratering method evaluating the wear. The work conditions of friction point in which tribological tests had been performed were calculated based on the optimization experiments described in independent studies [L. 1-2]. The aim of the article is to analyse the boundary surface coating-substrate resulting from abrasive wear. The observed area is located on the border of the trace of wear in the shape of a crater, at the point of the exit of the ball from the trace in accordance with the direction of the selection of the coating. The tested surface was observed with the use of microscopic techniques: scanning electron microscope (SEM) and interferometric microscope (WLI). The authors attempted to present the repetitive nature of the mechanism of the wear of thin PVD coatings with the use of the ball-cratering method, including its influences on receiving repeated traces of wear, which, in turn, has an influence on the determination of a reproducible value of the wear rate Kc, which is the factor determining the resistance of the tested coating to abrasive wear.
PL
Artykuł jest kontynuacją prezentacji wyników badań dotyczących analizy mechanizmów zużywania cienkich powłok PVD zaobserwowanych po badaniach zużyciowych metodą ball-cratering. Warunki pracy węzła tarcia, dla których wykonano badania tribologiczne opracowano na podstawie eksperymentów optymalizacyjnych opisanych w pracach własnych [L.1-2]. Celem artykułu jest analiza powierzchni granicznej powłoka-podłoże powstałej w wyniku zużycia ściernego. Obserwowany obszar znajduje się na granicy śladu zużycia w kształcie krateru, w miejscu wyjścia kuli ze śladu zgodnie z kierunkiem wybierania powłoki. Badaną powierzchnię obserwowano z zastosowaniem technik mikroskopowych: elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM) i mikroskopu interferometrycznego (WLI). Założeniem autora było uzyskanie powtarzalnego charakteru mechanizmu zużywania cienkich powłok PVD metodą ball-cratering. Wpływa on na otrzymywanie powtarzalnych śladów zużycia, co z kolei ma wpływ na wyznaczenie powtarzalnej wartości współczynnika szybkości zużywania Kc, współczynnika określającego odporność badanej powłoki na zużycie ścierne. Celem obserwacji było zaprezentowanie mechanizmów zużywania występujących na analizowanym obszarze granicznym [L. 6, 8]. Porównano powierzchnie krateru na granicy przetarcia powłoki przy wyznaczonych optymalnych wartościach parametrów pracy [L. 1-2]. Po przeprowadzonych biegach tribologicznych zaobserwowano znaczącą różnicę w ścieraniu osadzonych powłok PVD. W każdym z przeprowadzonych biegów tribologicznych formy zużycia były powtarzalne. Dla powłok: CrN, CrN/duplex zaobserwowano formę zużycia przez toczenie, natomiast dla powłok: AITiN, AITiN/duplex, AICrN i (TiN/AICrN)xS, two-body abrasive wear - przez bruzdowanie. Zróżnicowany charakter zużycia ściernego uwarunkowany jest zróżnicowaną twardością badanych powłok względem użytego ścierniwa, którego twardość wynosi 3000 HV. Dla przykładu powłoka CrN jest stosunkowo miękką powłoką o twardości 1700-1800 HV, w porównaniu z powloką AITiN o twardości 3200-3300 HV. Wszystkie analizowane powłoki PVD o twardości powyżej 2000 HV charakteryzują się występowaniem mechanizmu bruzdowania. Zróżnicowanie form zużycia ściernego spowodowane jest również wartościami zastosowanych obciążeń węzła tarcia. Dla powłoki CrN obciążenie wynosiło 0,2N, natomiast dla powłoki AITiN czy AICrN 0,6N. Niska wartość zastosowanego obciążenia dla powłoki CrN umożliwiła swobodne poruszanie się ziaren ścierniwa SiC między dwoma ciałami, inicjując formę zużycia przez toczenie (three-body abrasive wear). Przy trzykrotnie większym obciążeniu dystans między dwoma ciałami zmniejszył się, tym samym uniemożliwiając swobodne poruszanie się cząstek ścierniwa w węźle tarcia, co zainicjowało powstanie formy zużycia przez bruzdowanie (two-body abrasive wear).
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań zacierania i powierzchniowej trwałości zmęczeniowej (pittingu) modelowego węzła tarcia aparatu czterokulowego smarowanego mineralnym olejem wzorcowym RL 219, syntetycznym polialfaolefinowym PAO 8 oraz olejami klasy jakościowej GL-5 na bazie mineralnej GL5m i syntetycznej GL5s. Przebadano skojarzenia materiałowe stal–stal oraz stal–stal z naniesionymi powłokami niskotarciowymi WC/C (a-C:H:W) oraz MoS2/Ti. Analiza uzyskanych wyników badań upoważnia do stwierdzenia, że cienkie powłoki PVD mogą pozwolić na wyeliminowanie ze smarów potrzeby stosowania dodatków smarnościowych, które z powodu toksyczności są przyczyną dużej uciążliwości środków smarowych dla środowiska naturalnego.
EN
The paper presents the test results of scuffing and the surface fatigue life (pitting resistance) of the modified four-ball tester friction joint, lubricated with the following oils: RL219 reference oil, PAO 8 poly-alfa-olefin oil, GL-5 mineral oil (GL5m), and GL-5 synthetic oil (GL5s). From the material point of view, the following three combinations were tested: a friction joint with the elements made of uncoated steel, and two friction joints with steel elements with PVD low friction coatings, (WC/C (a-C:H:W), and MoS2/Ti, respectively). The obtained results indicate that the thin PVD coatings make it possible to eliminate the need of using the toxic oil additives, which are hazardous to the natural environment.
Logistyka
|
2015
|
nr 4
4662--4668, CD2
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych powłok kompozytowych Ni/WC otrzymywanych metodą naddźwiękową HP/HVOF o dużej adhezji do elementów metalowych. Badania tribologiczne przeprowadzono przy użyciu testera tribologicznego pracującego w systemie kula – tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego oraz tarcia granicznego. Jako substancje smarowe zastosowano ciecze jonowe - syntetyczne środki smarowe nowej generacji. Podstawowym zagadnieniem przedstawionym w pracy było określenie charakteru oddziaływań tribochemicznych różnych kationów i anionów wybranych cieczy jonowych. Powłoki na elementach po badaniach tribologicznych poddano obserwacjom mikroskopowym na elektronowym mikroskopie skaningowym SEM. Przeprowadzona analiza właściwości tribologicznych wytworzonych powłok kompozytowych, potwierdziła zróżnicowana aktywność tribochemiczną zastosowanych w badaniach cieczy jonowych. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono, że stanowiły one czynnik decydujący o efektywności tribologicznej powstających podczas tarcia warstw granicznych i przeciwzużyciowych reakcyjnych warstwach powierzchniowych.
EN
This paper discusses the tribological behaviour of HP/HVOF sprayed WC-Ni composite coatings characterized by high adhesion to metallic substrates. The tribological tests were conducted under dry friction and boundary lubricated conditions using a ball-on-disc system. Ionic liquids − new-generation synthetic lubricants − were used in the experiments. The main objective of the study was to determine the nature of the tribochemical actions of different cations and anions of the selected ionic liquids. Once the tribological tests were completed, the coatings were examined by scanning electron microscopy. The analysis of the tribological properties of the composite coatings confirmed the different tribochemical activities of the different ionic liquids used. From the experimental data it is clear that they were responsible for the tribological effectiveness of the boundary layers forming during friction and the antiwear reactive surface layers.
PL
Celem badań było określenie odporności na zużycie powłok natryskiwanych techniką naddżwiękową z dużymi prędkościami i pod dużym ciśnieniem (High Velocity Oxy Fuel HVOF). Powłoki HVOF są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu, ze względu na ich odporność na wysokie temperatury, korozję chemiczną i odporność na zużycie przez tarcie, erozję i kawitację. Zaletą tej technologii jest to, że powłoki są łatwe do wytwarzania, a ich właściwościami w zależności od zastosowanych komponentów można łatwo sterować. Analizie poddano odporność korozyjną i tribologiczną powłok kompozytowych podczas tarcia technicznie suchego i smarowania dialkiloditiofosforanem cynku (ZDDP). Elektrochemiczne badania korozyjne wykonano poprzez pomiary polaryzacyjne. Badania tribologiczne przeprowadzono na za pomocą tribometeru typu kula-tarcza stosując jako środki smarowe: olej mineralny, olej mineralny o 1% i ZDDP.
EN
The purpose of the study was to determine the wear resistance of WC-Ni composite coatings sprayed by High Pressure/High Velocity Oxy Fuel (HP/HVOF) technique. HVOF coatings are widely used in various industrial applications because of their resistance to high-temperature chemical corrosion and frictional, erosive or cavitation-wear, etc. The main advantage of this technology is that the coatings are easy to produce and their properties can be modelled by appropriately changing the ingredients. The analysis involved assessing the wear resistance of HVOF coatings under dry friction and boundary lubrication conditions, with the latter related to the tribochemical interactions between the coatings and the lubricant additives. It was important to establish the character of the tribological effects of the anti-wear lubricants. The lubricant used in the tests was zinc-dialkyldithiophosphate (ZDDP). Electrochemical corrosion analysis involved polarization measurement. The tribological examinations were performed under dry friction and boundary lubrication conditions using a ball-on-disc tribometer. The lubricants tested were mineral oil, mineral oil with 1% ZDDP.
PL
Praca przedstawia wyniki badań budowy i wybranych parametrów użytkowych stopów Al-Zn-Mg przed i po modyfikacji ich powierzchni metodą RF CVD (Radio Frequency Chemical Vapour Deposition). W prowadzonych eksperymentach zmieniano rodzaj i skład otrzymywanej powłoki, którą stanowiły struktury SiNH lub SiNH dotowane węglem. Za każdym razem stopy poddawano procesowi trawienia jonowego (Ari) i azotowania powierzchni w warunkach plazmochemicznych. Do badań wykorzystano techniki typowe dla inżynierii materiałowej, mikroskopię elektronową skaningową (SEM) Z analizą składu chemicznego (EDS), dyfraktometrię rentgenowską (XRD) oraz badania twardości, modułu Younga (metodą nanoindentacji) i parametrów zużycia tribologicznego (współczynnika tarcia) wraz z obrazami niszczenia powłok. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że otrzymanie powłoki przeciwzużyciowej (SiCNH) zawierającej w swojej strukturze węgiel wpływa korzystniej zarówno na badane parametry mechaniczne (twardość ok. 9 GPa, moduł Younga ok. 85 GPa), jak i tribologiczne w porównaniu z modyfikacją, w której powłokę zewnętrzną stanowiła powłoka SiNH. Można to tłumaczyć obecnością w strukturze wiązań CN, CC i fazy SiC, których odpowiednio wytrzymałość i budowa w znacznym stopniu mogą wpływać na synergizm układu powłoka-podłoże.
EN
The work presents the results of the selected physicochemical parameters of Al-Zn-Mg alloys before and after surface modification using RF CVD (Ra- dio Frequency Chemical Vapour Deposition) method. In research, type and composition ofthe studied layer, i.e. SiNH coatings or SiNH coatings doped carbon atoms, were changed. Every time, the alloys were treated by plasma etching and nitriding. Typical techniques for materials engineering such as scanning electron microscopy (SEM) with EDS analysis, X-ray diffraction, nanoindentation method (hardness and Young's modulus) and tribological parameters (incl. friction coefficient) with proliferation of coatings images were applied in the performer study. It can be concluded that the obtained anti-wear coatings, containing carbon in its structure, positively infiuence on mechanical (hardness approx. 9 GPa, Young's modulus approx. 85 GPa) and tribological parameters, in comparison with the modified external surfaces with SiNH coatings. It can be explained by CN, CC bonds in coating structure as well as SIC phase, both existence may infiuence on synergism of coating-aluminum alloy system.
PL
W pracy określono odporność przeciwzużyciową powłok kompozytowych Ni-SiC otrzymywanych naddźwiękowo z dużymi prędkościami i pod dużym ciśnieniem - HP/HVOF, High Pressure / High Velocity Oxy Fuel. Badania tribologiczne zrealizowano przy użyciu testera tribologicznego pracującego w skojarzeniu kula-tarcza w warunkach tarcia technicznie suchego i granicznego. Jako substancję smarową zastosowano mineralną bazę olejową z 1% dodatkiem ZDTP. Podstawowym zadaniem pracy było określenie charakteru oddziaływań tribochemicznych dodatku przeciwzużyciowego - AW, zawierających w swojej budowie cynk. Powłoki poddano obserwacjom mikroskopowym na elektronowym mikroskopie skaningowym SEM i profilometrze optycznym przed i po testach tarciowych. Analiza właściwości tribologicznych wytworzonych powłok kompozytowych, potwierdziła zróżnicowaną aktywność tribochemiczną w zależności od zastosowanej substancji smarowej. Stanowiło to czynnik determinujący efektywność tribologiczną powstających podczas tarcia przeciwzużyciowych warstw powierzchniowych.
EN
This paper presents the results of the research on nickel and composite coatings formed by High Velocity Oxygen Fuels Thermal Spray Process - HVOF from the Ni-SiC powders on steel C45. The coatings produced from commercial and synthesized powder materials. Their morphology and the structure of the coatings were imaged with a scanning electron microscope (SEM/EDS). The wear resistance and friction coefficient of the composite coatings were determined by T-01M, a ball-disc tester. The tests were realized for technically dry friction and bonduary lubrication in model lubricants: oil bases and oil bases with antiwear additives - 1% mass. ZDTP. The analyses of the tribological tests confirm that the tribochemical reactions determined on the properties.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań powłok niklowych oraz kompozytowych nanoszonych sposobem naddźwiękowym – HVOF z proszków Ni, Ni-SiC, Ni-TiN oraz Ni-Al2O3 na podłożu ze stali C45. Sposób doboru takich materiałów ceramicznych podyktowany został ich budową wiązań chemicznych, odpowiednio kowalencyjnym, metalicznym i jonowym, a w związku z tym różną aktywnością podczas tarcia. Podstawowym celem pracy było określenie charakteru oddziaływań tribochemicznych dodatków przeciwzużyciowych – AW typu ZDTP na uzyskane powłoki. Powłoki poddano obserwacjom mikroskopowym na elektronowym mikroskopie skaningowym SEM. Badania tribologiczne zrealizowano dzięki użyciu testera tribologicznego T-01M w warunkach tarcia technicznie suchego i granicznego. Jako substancje smarowe zastosowano mineralną bazę olejową oraz mineralną bazę olejową z 1% dodatkiem ZDTP. Analiza porównawcza właściwości wytworzonych powłok niklowych i kompozytowych, potwierdziła zróżnicowaną aktywność tribochemiczną, decydującą o efektywności tribologicznej powstających podczas tarcia przeciwzużyciowych warstw powierzchniowych.
EN
This paper presents the results of the research on nickel and composite coatings formed by High Velocity Oxygen Fuels Thermal Spray Process - HVOF from the Ni, Ni-SiC, Ni-TiN and Ni-Al2O3 powders on steel C45. The coatings are produced from commercial and synthesised powder materials. Their morphology and the structure of the coatings were imaged with a scanning electron microscope (SEM/EDS). The wear resistance and friction coefficient of the composite coatings were determined by a T-01M, a ball-disc tester. The tests were realised for technically dry friction and boundary lubrication in model lubricants: oil bases and oil bases with antiwear additives – 1% mass; ZDTP, during technically dry friction and boundary lubrication in model lubricants; oil bases and oil bases with antiwear additives AW. The analyses of the tribological tests confirm that the kind of chemical assimilate in fact had a determination on the properties.
PL
Możliwość tworzenia twardych powłok charakteryzujących się właściwościami samosmarującymi jest jednym z najważniejszych zagadnień tribologii. Wytwarzanie nowych powłok o architekturze wielowarstwowej czy nanokompozytowej jest powszechne, szczególnie w zastosowaniach do obróbki na sucho lub w podwyższonych temperaturach. W takich przypadkach tworzy się na powierzchni warstwa tlenkowa redukująca tarcie i zużycie. W pracy przedstawiono możliwość opracowania powłok odpowiednich do rodzaju obróbki i obrabianego materiału zapewniając dobre właściwości tribologiczne szczególnie w podwyższonych temperaturach w oparciu o założenia teorii krystalochemicznej.
EN
The possibility of composing hard coatings with self-lubricating features is one of the most important problems in tribology. The production of new coating architectures based on nanocomposite or multilayered morphologies is very popular, particularly for dry or high-temperature machining applications. In these applications, these coatings can lead to the formation of a self-lubricating oxide film that reduce friction and wear. In this paper, the crystal chemical approach is presented to produce low-shear and low friction films. This approach can be applied to designing, the coatings suitable for a type of machining and used material providing good tribological properties especially at elevated temperatures.
PL
W artykule przedstawiono badania korelacji pomiędzy mikrotwardością twardych powłok osadzonych na wiertłach krętych metodą łukowo-plazmową a trwałością powleczonych wierteł w warunkach dominacji zużycia ściernego. Zastosowano powłoki typu (Ti,Al)N, TiN i CrN.
EN
In the paper the investigations of the correlation between hardness of hard coatings deposited on cutting edges by arc plasma methods and tool life of coated edges in abrasive wear conditions are presented. In the investigations the modified Korsunsky's model has been applied.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków typu AW i EP do oleju pochodzenia mineralnego, na powierzchniową trwałość zmęczeniową (pitting) modelowego, tocznego, wysokoobciążonego węzła tarcia. Badano skojarzenia: stal-stal oraz stal-stal pokryta powłokami niskotarciowymi nanoszonymi technologiami próżniowymi. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono istotny wpływ dodatków na trwałość zmęczeniową badanych skojarzeń. Wpływ ten był zróżnicowany i zależny w dużym stopniu od badanego skojarzenia materiałowego.
EN
The results of the influence of AW and EP additives added to the mineral oil on rolling contact fatigue life (pitting) of highly-loaded friction joint is presented. Various friction pairs (uncoated pair steel-steel, steel rubbing -PVD low-friction coated steel) were tested. The results of research show that, for investigated friction pairs, there is a substantial influence of the AW and EP mineral oil additives on rolling contact fatigue life, that the influence of oil additives is different for various friction pairs.
PL
W części I artykułu zaprezentowano nową metodę doboru cienkich, twardych powłok przeciwzużyciowych dla zwiększenia trwałości wysoko obciążonych kół zębatych. Metoda polega na przeprowadzeniu szeregu analiz i badań właściwości fizykomechanicznych powłok, zakończonych badaniami tribologicznymi odporności na zacieranie i powierzchniowej trwałości zmęczeniowej w modelowym skojarzeniu ciernym. Pozwoliła ona na wyselekcjonowanie dwóch powłok nowej generacji do potencjalnego zastosowania na koła zębate. Są to: powłoka a-C:H:W - wielowarstwowa, nanostrukturalna powłoka DLC domieszkowana wolframem o handlowej nazwie WC/C oraz powłoka MoS2/Ti - niskocierna powłoka kompozytowa o handlowej nazwie MoST. W niniejszym artykule (cz. II) omówiono wyniki badań weryfikacyjnych wyselekcjonowanych powłok z użyciem testowej przekładni zębatej (typu FZG). Powłoki naniesiono na zęby testowych kół zębatych. Celem badań było sprawdzenie, czy wysoko obciążone koła zębate po naniesieniu powłoki wykażą wyższą trwałość i lepsze parametry użytkowe (np. temperatura oleju, opory ruchu, drgania) niż koła stalowe, przy zastosowaniu tego samego środka smarowego, którym jest samochodowy olej przekładniowy wysokiej klasy jakościowej (API GL-5). Stwierdzono, że obie badane powłoki pozwalają zachować bardzo wysoką odporność na zacieranie i dodatkowo zredukować opory ruchu oraz obniżyć temperaturę oleju. Towarzyszy temu jednak znaczny spadek wskaźnika lepkości oleju. Co gorsza, powłoki powodują znaczące pogorszenie powierzchniowej trwałości zmęczeniowej i zwiększają poziom drgań. Zatem niecelowym jest stosowanie cienkich, twardych powłok do zwiększania trwałości wysoko obciążonych przekładni zębatych w przypadku zastosowania do ich smarowania olejów przekładniowych przeznaczonych do smarowania wysoko obciążonych kół stalowych. Wciąż otwartą pozostaje tutaj kwestia właściwego doboru oleju do smarowania materiału powłokowego w celu poprawy trwałości i parametrów użytkowych przekładni z naniesioną powłoką w porównaniu z przekładnią bez powłoki.
EN
In the Part I of this paper a method for selection of wear resistant, hard, thin coatings to increase life of heavy loaded gears has been described. The method includes a number of analyses of physico--mechanical properties of coatings finished with tribological testing of scuffing resistance and surface fatigue life performed in model tribosystems. The research enabled to select the two new-generation coatings. They were: a-C:H:W coating - multilayer, nanostructural DLC coating doped with tungsten, having the trademark WC/C, and MoS2/Ti coating - low friction, composite coating having the trademark MoST. Part II of the paper presents the tribological component tests of the both coatings using the back-to-back gear test rig that meets the domestic and international standard specifications. The tested coatings were deposited on the flanks of the test gears. The aim of the experiment was to determine experimentally the lifetime and operating features (e.g. oil temperature, friction, vibrations) of coated gears compared to such features of uncoated gears. For lubrication an automotive gear oil of high performance level was used (API GL-5). It has been shown that the both coatings make it possible to keep very high scuffing resistance of the gears, reduce friction and oil temperature. Unfortunately, it is accompanied by a significant drop in the viscosity index of the oil. Additionally, the presence of coatings significantly reduces the surface fatigue life and increases the level of vibrations. So, this is not appropriate to apply hard, thin coatings in highly loaded gears in case of lubrication with an oil intended for highly loaded steel gears. An unresolved matter remains a correct selection of the lubricating oil to improve surface fatigue life and operating features of coated gears, compared to uncoated ones.
PL
W artykule zaprezentowano nową metodę doboru cienkich, twardych powłok przeciwzużyciowych dla zwiększenia trwałości wysokoobciążonych kół zębatych. Metoda ujęta została w postaci szeregu kryteriów, będących "drogowskazem" doboru z szerokiej gamy dostępnych na rynku tych powłok, które mają potencjał zwiększenia trwałości kół zębatych. Kryteria te dotyczą: - technicznych aspektów osadzania powłok (możliwość powtarzalnego osadzania na kołach zębatych potwierdzona renomą producenta, jak najniższa temperatura osadzania), - aspektów ekonomicznych (niski koszt osadzania), - fizykomechanicznych właściwości powłok (wysoka adhezja do podłoża, wysoka twardość, brak defektów powierzchniowych, jak najniższa chropowatość, jak najniższy współczynnik tarcia), - właściwości tribologicznych ocenianych w skojarzeniu modelowym oraz w warunkach pracy testowej przekładni zębatej. W wyniku szeregu analiz wybrano grupę powłok spełniających trzy pierwsze grupy kryteriów. Następnie poddano je badaniom tribologicznym z zastosowaniem modelowych, smarowanych węzłów tarcia. Wyznaczono odporność na zacieranie skojarzenia czterokulowego, w którym badane powłoki osadzone były na wszystkich elementach testowych (kulkach łożyskowych). Wyznaczono także powierzchniową trwałość zmęczeniową skojarzenia stożek-kule, w którym badane powłoki osadzone były na stożkach. Jako środka smarowego użyto oleju mineralnego z 5% (wag.) zawartością dodatków smarnościowych typu EP (przeciwzatarciowych). W wyniku badań wyselekcjonowano dwie powłoki nowej generacji. Są to: powłoka a-C:H:W - wielowarstwowa, nanostrukturalna powłoka DLC domieszkowana wolframem o handlowej nazwie WC/C oraz powłoka MoS2/Ti - niskocierna powłoka kompozytowa o handlowej nazwie MoST. W celu stwierdzenia przydatności wytypowanych powłok do zwiększania trwałości wysokoobciążonych kół zębatych wymagane są jeszcze badania weryfikacyjne z użyciem testowej przekładni zębatej. Ich wyniki są przedmiotem cz. II artykułu.
EN
The paper describes a method for selection of wear resistant, hard, thin coatings to increase life of highly loaded gears. The method includes a number of criteria which make it possible to select from many existing coatings those which can improve the gear life. These criteria concern: - technical aspects of coating deposition (possibility of repeatable deposition on gears confirmed by coater's renown, low deposition temperature), - economic aspects (low cost of deposition), - physico-mechanical properties of coatings (good adhesion to the substrate, high hardness, lack of surface defects, low roughness, low friction coefficient), - tribological properties determined in a model tribosystem and component tests using a test gear. Through a series of analyses a limited number of coatings meeting the first three above groups of requirements was selected. Then, tribological tests in model, lubricated tribosystems were performed. Scuffing resistance of a four-ball tribosystem was assessed; the tested coatings had been deposited on all test balls. Surface fatigue life was determined using a cone-balls tribosystem; the coatings had been deposited on the cones. A mineral base oil blended with extreme-pressure (EP) additives at 5% wt. concentration was used for lubrication. The research made it possible to finally select two new-generation coatings. They are: a-C:H:W coating - multilayer, nanostructural DLC coating doped with tungsten, having the trademark WC/C, and MoS2/Ti coating - low friction, composite coating having the trademark MoST. To verify the applicability of the selected coatings to increase life of highly loaded gears, tribological component tests need to be performed yet using a test gear. The results of these tests are presented in the part II of the paper.
PL
W referacie przedstawiono wyniki badań przeciwzużyciowych warstw azotkowych w szczególności powłok hybrydowych (azotowanie dyfuzyjne + powłoka TiN) nakładanych na stale narzędziowe do pracy na gorąco. Badania miały na celu określenie możliwości zwiększenia trwałości form wtryskowych poprzez pokrycie ich powierzchni twardą, cienką powłoką przeciwzużyciową. Badania przeprowadzono na stalach stopowych do pracy na gorąco poddanych wcześniej obróbce cieplnej. Po nałożeniu przeciwzużyciowej warstwy zbadano odporność na zużycie badanych próbek i przeprowadzono badania metalograficzne, w celu określenia właściwości badanej warstwy. Uzyskane wyniki wskazują, że formy wtryskowe azotowane i azototytanowane, w porównaniu do form obrobionych cieplnie lub dodatkowo azotowanych czy też tylko z nałożoną powłoką TiN, charakteryzują się znacznie większą odpornością na zużycie.
EN
The experimental results of wear ability testing of nitride layers, in particular hybrid coatings (diffusion nitriding + TiN PVD coating) on hot work tool steels are presented in the paper. The research aim was the improvement of wear resistance by modification of surface layer and than by hard coating. The experiments were carried-out with hot work tool steels (samples and dies) which have been subjected to thermal treatment. The metallographic analysis and the abrasion resistance measurements were made. The obtained results prove that hybrid coatings show better wear resistance as compared to heat treated steel, heat treated and TiN coated or heat treated and diffusive nitrided steel.
PL
W pracy zaprezentowano charakterystyki zużyciowe smarowanych węzłów tarcia z elementami z powłokami przeciwzużyciowymi (TiN, CrN i WC/C) pracującymi przy oscylacyjnym ruchu ślizgowym. Węzeł tarcia smarowano olejem bez dodatków, z dodatkami przeciwzużyciowymi (AW) i z dodatkami przeciwzatarciowymi (EP). Ślady tarcia poddano obserwacji za pomocą mikroskopu optycznego i elektronowego oraz analizie pierwiastkowej z wykorzystaniem mikroanalizatora rentgenowskiego. Z przeprowadzonych badań wynika, że w węźle tarcia, realizującym oscylacyjny ruch ślizgowy, wciąż zdecydowanie skuteczniejsze okazuje się stosowanie dodatków smarnościowych, powodujących korzystne przemiany tribochemiczne w strefie tarcia, niż chronić powierzchnię elementów cienkimi, twardymi powłokami. Aczkolwiek w sytuacji, gdy elementy trące w ruchu oscylacyjnym pracują w systemach wymagających smarowania, a zastosowanie dodatków uszlachetniających do środków smarowych jest niemożliwe lub niewskazane, celowe jest stosowanie powłoki TiN lub WC/C.
EN
The paper presents the tribological characteristics of friction pairs with elements coated with antiwear coatings (TiN, CrN and WC/C). The tribological tests were conducted in high frequency oscillatory motion using T-19 testing machine. The friction pairs were lubricated with mineral base oil as well as this oil with two types of lubricating additives. The wear scars were observed using optical and electron microscopy. After tests the surface layer were analysed using X-ray technique. The presented results indicate, that under high frequency oscillatory motion in the most cases is more effective to apply lubricating additives than protect rubbing elements with antiwear coatings. In case, when it is not recommended to use oil with lubricating additives, it is possible to reduce wear of rubbing elements by deposition of TiN and WC/C coatings.
PL
Dokonano analizy zużywania polimerowo-metalowych węzłów tarcia. Zrealizowano badania tribologiczne oraz analizy, w wyniku których potwierdzona została teza o dominującym charakterze zużywania poprzez adhczyjne przenoszenie materiału polimerowego na współpracujący element stalowy. Zaproponowana została reguła ujmująca wielkość zużycia i siły tarcia od sumy składowych polarnych swobodnej energii powierzchniowej współpracujących elementów.
EN
The analysis of polymer- metal friction pears wear was performed. Tribologic researches and analyses were accomplished to confirm the argument of predominant capacity of wear by adhesive transfer of the polymer to co-operating steel component. The principle that wear and friction force depend on the sum of polar components of surface free energy of co-operating materials was proposed.
20
Content available remote Mechanizmy zużycia polimerowo-metalowych węzłów tarcia
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań polimerowo-metalowych węzłów tarcia. Przeprowadzono badania tarciowe różnych skojarzeń materiałowych, w wyniku których podjęto próbę wyjaśnienia mechanizmów odpowiedzialnych za transfer polimeru na element stalowy.
EN
The results of the polymer-metal friction investigation are presented. The variety materials were tested for polymer transfer mechanism on steel surface explanation.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.