Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigations of corrosion behaviour of SnSb12Cu6Pb alloy in 0.1M H2SO4 and 0.5M NaCl solution

Hrabia-Wiśnios J., Leszczyńska-Madej B., Kowalik R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2020

|

Vol. 101, nr 1

5--14

EN

Purpose: The results presented the microstructure and corrosive behavior of SnSb12Cu6Pb alloy (B82) in H2SO4 aqueous solution and NaCl aqueous solution. Design/methodology/approach: The electrochemical corrosion has been investigated in two different aqueous solutions: 0.1M sulfuric acid (H2SO4) and 0.5M sodium chloride (NaCl) solution measuring of potential changes relative to immersion time and conducting mass loss test. Microscopic investigations before and after corrosion tests were made using scanning electron microscopy. Findings: The obtained results indicate very good corrosion resistance of the alloy tested in NaCl solution. Corrosion progresses faster in a sulfuric acid aqueous solution compared to sodium chloride aqueous solution. Also, it was found that the dominant mechanism of corrosion degradation in both solutions is selective corrosion which is a particularly undesirable type of corrosion because it involves the loss of one alloying component and the formation of porous structure on the alloy surface. Research limitations/implications: The aqueous solutions used in this study are not a natural working environment of the bearing. However, a comparison of acidic and neutral solutions allows explaining the corrosion behavior of tin babbitts due to contaminants of oil lubricants. Further research should be conducted in more aggressive environments characteristic of industrial conditions. Practical implications: One of the important properties of bearing alloys are corrosion resistance. Corrosion properties are extremely important for the transport and storage of metallic components before they are used. Also, the working environment can have a destructive effect on the properties of the materials used. Industry environment, aging stagnant oil, and some acids may lead to selective corrosion of the tin, copper, lead, or antimony components and leaving a rough and weakened the babbitt surface. Electrochemical corrosion can contribute to the acceleration of bearing wear and consequent to bearing damage. Originality/value: Studies of the corrosion of tin-babbitt bearings are not extensive in the literature due to rare tin corrosion. This study could be an important complement to knowledge about the corrosion behavior of tin-based bearing alloys.

2

Badania właściwości tribologicznych stopów łożyskowych na bazie cyny stosowanych do wylewania panewek łożysk ślizgowych

Hrabia-Wiśnios J., Leszczyńska-Madej B., Wąsik A., Madej M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2018

|

R. 63, nr 11

14--19

PL

Do najpowszechniej stosowanych stopów łożyskowych należą stopy cyny i ołowiu. Stopy te posiadają plastyczną osnowę z cząstkami nośnymi twardych faz zapewniających dużą odporność na ścieranie. Łożyska wykonane z babbitów cynowych pracują w turbinie w warunkach tarcia płynnego. Zjawisko ścierania najintensywniej pojawia się podczas zatrzymywania lub rozruchu, kiedy łożysko pracuje w warunkach tarcia półpłynnego. Zarówno od powierzchni czopu jak i panwi, zależy niezawodna praca nie tylko samego łożyska, ale i całej turbiny parowej. Stop łożyskowy ma na celu niedopuszczenie do przytarć na kontakcie czop – panew. Ponieważ zatrzymanie pracy turbin jest bardzo kosztowne, od stopów tego typu wymagana jest również długotrwała praca. W artykule przedstawiono wyniki badań dwóch stopów łożyskowych na bazie cyny: Ł82 oraz L89, stosowanych do wylewania panewek łożysk ślizgowych. Stopy te różnią się przede wszystkim zawartością antymonu, miedzi oraz ołowiu. Wykonano obserwacje mikroskopowe z wykorzystaniem mikroskopii świetlnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, pomiary twardości metodą Brinella oraz badania właściwości tribologicznych w warunkach tarcia technicznie suchego oraz z zastosowaniem oleju TU-32. Uzyskane wyniki wskazują na lepsze właściwości tribologiczne stopu Ł82 o wyższej zawartości antymonu, aniżeli stopu Ł89.

EN

Bearing alloys are widely used in friction assemblies. These alloys are building from soft and plastic matrix with load - bearing particles, which guarantee the great abrasion resistance. Babbitt with a high amount of tin consist three phases: α, β, η or α, β, ε. The α - phase is in the form of solid solution of antimony and copper in tin or in the form of three - component eutectic. Steam bearings play an important role in steam turbines. They determine the position of the movable shaft relative to other turbine components. In the bearing, the shaft, which is usually made of steel, cooperates with the pan with a several millimeter layer of the bearing alloy. The bearing alloy is intended to prevent contact between the pin and the bearing. The paper presents the results of two bearing alloys: Ł82 and L89 used for pouring bearing shells. These alloys differ mainly in the content of antimony, copper and lead. Microscopic observations were made using light microscopy and scanning electron microscopy, Brinell hardness was measured and tribological properties were determined in technically dry friction conditions and using TU-32 oil. The obtained results indicate better tribological properties of the Ł82 alloy with a higher antimony content than the Ł89 alloy.

3

Analiza mikrostruktury powłok elektroiskrowych stosowanych w ślizgowych węzłach tarcia

Antoszewski K., Radek N., Dudek A.

Spajanie Materiałów Konstrukcyjnych

|

2015

|

Nr 2 (28)

36--40

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań mikrostruktury powłok ze stopów łożyskowych na podłożu z brązu. Wariant taki stosuje się do panewek łożysk ślizgowych w celu poprawienia parametrów docierania. Zaprezentowano metodę przygotowania zgładów, zestaw fotografii przy różnych powiększeniach oraz analizy składów chemicznych w wybranych punktach. W wyniku badań zidentyfikowano podstawowe elementy mikrostruktury powłoki.

4

Własności stopu łożyskowego po obróbce cieplnej

Leszczyńska-Madej B., Madej L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 6

387-395

PL

W niniejszym artykule przedstawiono porównawcze badania własności oraz mikrostruktury stopu łożyskowego Ł83 pobranego z gąski oraz tegoż stopu po obróbce cieplnej w temperaturze 100 i 200 [stopni]C. Przeprowadzone w pracy badania objęły: obserwacje mikrostruktury przy użyciu mikroskopu świetlnego, badania twardości metodą Brinella, wytrzymałości na zginanie oraz badania własności tribologicznych. Dodatkowo przeprowadzono obserwacje przełomów po zginaniu przy użyciu mikroskopu skaningowego Tesla BS 301.

EN

The most popular bearing alloys are based on tin and lead. They are widely used in friction assemblies. These alloys are made of plastic matrix and load bearing particles dispersed in the matrix, which guarantee great abrasion resistance. Data available in the literature on the Babbit with high amount of tin show that they contain three phases: [alfa], [beta], [eta] or [alfa], [beta], [epsilon] [1-4, 7, 8]. The main object of this study is to determine the influence of the heat treatment on the microstructure and properties of the bearing babbit SnSb12Cu6Pb. The specimens were annealed at the conditions: 100 [degrees]C and 200 [degree]C during 2 hours and subsequently tested for Brinell hardness, bending strength and wear resistance. The wear tests were carried out using the block - on ring tester. The samples were also investigated by means of both light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM).

5

Własności stopu łożyskowego stosowanego na panwie łożyska ślizgowego w turbinie gazowej

Madej M., Leszczyńska-Madej B., Koza J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 5

288-295

PL

W turbinach parowych bardzo ważną rolę pełnią łożyska ślizgowe. Ustalają one położenie ruchomego wału względem pozostałych elementów turbiny. W łożysku czop wału, który zazwyczaj jest wykonany ze stali, współpracuje z panwią wylaną kilkumilimetrową warstwą stopu łożyskowego. Od powierzchni tych dwóch elementów zależy niezawodna praca nie tylko samego łożyska, ale i całej turbiny parowej. Stop łożyskowy ma na celu niedopuszczenie do przytarć na kontakcie czop-panew. Najkorzystniejsze własności wśród stopów łożyskowych stosowanych na panwie w łożyskach ślizgowych wykazują stopy na osnowie cyny (tzw. babbity cynowe), należą one również do najdroższych. Spośród nich najczęściej stosowanym stopem w łożyskach ślizgowych jest stop SnSb12Cu6Pb (cecha stopu: Ł83). W niniejszym artykule przedstawiono porównawcze badania własności oraz mikrostruktury stopu łożyskowego Ł83 pobranego z gąski oraz z panwi łożyska ślizgowego po awarii turbiny parowej TK-120 turbozespołu TG-8 w Elektrowni Stalowa Wola S.A. Łożysko do momentu awarii w 2009 r. przepracowało ponad 50 tys. godzin. Przeprowadzone w pracy badania objęły: obserwacje mikrostruktury przy użyciu mikroskopu świetlnego, badania twardości metodą Brinella, badania mikrotwardości sposobem Vickersa, wytrzymałości na zginanie oraz badania własności tribologicznych. Dodatkowo przeprowadzono obserwacje przełomów po zginaniu przy użyciu mikroskopu skaningowego Tesla BS 301.

EN

Bearing alloys (in particular Babbitt of grade B83) are widely used in friction assemblies. These alloys are built from soft and plastic matrix with load?bearing particles, which guarantee the great abrasion resistance. Babbitt with a high amount of tin consist of three phases: [alfa, beta, eta or alfa, beta, epsilon]. The alfa-phase is in the form of solid solution of antimony and copper in tin or in the form of three-component eutectic. In the work, the investigations of the properties of Babbitt bushes were presented. Materials intended for examinations were charged from the steam TK-120 turbine TG-8 from the Power Station Stalowa Wola. The specimens were subsequently tested for Brinell hardness, microhardness, bending strength and wear resistance and also the microstructure was subjected by means of both light microscopy (LM) and scanning electron microscopy (SEM). The wear tests were carried out using the block-on-ring tester. The performed investigations show differences in the microstructure of ingot and Babbitt bearing. The microstructures of the bearing show, that hard phases dominate in the comparison to the ingot sample. Increasing of the amount of hard phases in the Bering samples facility the nucleation and cracks propagation, what in the specified conditions can favour failure of the bearing.

6

Fatigue resistance investigation of the SnCu6 overlay in plain bearings working under conditions of rotary loading

Sikora J., Gliwiński J.

Tribologia

|

2010

|

nr 5

263-273

EN

Fatigue resistance of a three-layer slide bearing has been investigated on the MWO test stand in which rotary loading to the test bearing is generated. The bearing material consisted of the bronze (CuPb22Sn3 + thin overlay of SnCu6 plated) sintered to the steel shell. Each of the tested bearing was subjected to the standard 20–hour test under conditions of full fluid lubrication. The methodology of the experiments, metallurgical test results and fractographic description of the lining crack–zone are presented. The values of the fatigue strength parameters were estimated as well.

PL

Odporność trójwarstwowego łożyska ślizgowego na zmęczenie badano na stanowisku MWO, w którym generowane jest wirujące obciążenie badanego obiektu. Materiał łożyskowy składał się z brązu CuPb22Sn3 pokrytego cienką powłoką ze stopu SnCu6. Brąz spiekany był na stalowej łusce. Każde z badanych łożysk poddane było standardowemu 20-godzinnemu testowi w warunkach pełnego smarowania hydrodynamicznego. Przedstawiono metodykę badań doświadczalnych, wyniki badań metaloznawczych i analizę fraktograficzną uszkodzonych obszarów warstwy powierzchniowej łożyska. Oszacowano wartości parametrów charakteryzujących wytrzymałość zmęczeniową obiektu badań.

7

Fatigue resistance investigation of the MB46 plain bearings under conditions of dynamic loading

Sikora J., Majewski W.

Tribologia

|

2008

|

nr 5

171-184

EN

The slide bearing material MB46 fatigue resistance has been investigated with the application of SMOK-test stand in which a dynamic unidirectional loading to the test bearing is generated. The MB46 slide bearing layer consists of the bronze (Cu Pb22 Sn 3 + thin layer SnCu6 plated) sintered to the steel shell. Each of the tested bearing has been subjected to the standard 20-hour test under conditions of full fluid lubrication. Methodology of the experiments, metallurgical test results, and fractographic description of the lining crack-zone are presented. The values of the fatigue strength parameters were estimated as well. The explanation of mechanism of fatigue crack generation in bearing lining is also proposed.

PL

Odporność materiału łożyskowego MB46 na pęknięcia zmęczeniowe badano na stanowisku SMOK, w którym generowane jest zmienne jednokierunkowe obciążenie badanego łożyska. Materiał łożyskowy MB46 składa się z warstwy brązu CuPb22Sn 3 spiekanego na taśmie stalowej, stanowiącej podłoże. Na warstwę brązu nałożona jest galwanicznie cienka warstwa stopu SnCu6 stanowiąca powłokę. Każde z badanych łożysk poddawane było 20-godzinnemu testowi zmęczeniowemu w warunkach pełnego smarowania hydrodynamicznego. W artykule przedstawiono metodykę eksperymentów oraz wyniki badań metalograficznych i fraktograficznych uszkodzonej zmęczeniowo strefy warstwy ślizgowej. Oszacowano również parametry statystyczne rozkładu umownej wytrzymałości zmęczeniowej wyznaczanej w teście standardowym na stanowisku SMOK. Przedstawiono hipotezę wyjaśniającą mechanizm generowania pęknięć zmęczeniowych w badanym obiekcie.

8

Wpływ asymetrii cyklu obciążenia i rodzaju oleju na wytrzymałość zmęczeniową stopu łożyskowego

Sikora J.

Tribologia

|

2007

|

nr 1

171-184

PL

Zbadano wpływ asymetrii cyklu obciążenia na wytrzymałość zmęczeniową warstwy ślizgowej ze stopu AlSn11Cu1 bimetalowych panwi łożyskowych w środowisku trzech olejów smarowych: podstawowego, mineralnego i syntetycznego. Badania przeprowadzono w testerze zmęczeniowym SKMR-2 w kontrolowanej temperaturze 80°C. Stwierdzono uzależnienie wytrzymałości zmęczeniowej stopu od charakteru obciążenia określonego wartością współczynnika asymetrii cyklu R i rodzaju oleju. Wytrzymałość warstwy ślizgowej maleje przy wzroście wartości naprężeń rozciągających w warstwie stopu. Zmniejszenie odporności na obciążenia zmienne zaobserwowano dla olejów uszlachetnionych zawierających handlowy pakiet inhibitorów. Analiza statystyczna wyników testów wskazuje na istotny efekt interakcyjny rodzaju oleju i asymetrii cyklu obciążenia.

EN

An influence of R stress ratio values and three kinds of lubricating oils: basic, mineral and synthetic on fatigue strength of bearing bush slide layer made of AlSn11Cu1 alloy has been investigated. Experiments were performed in fatigue tester SKMR-2 under conditions of controlled temperature on the level of 80°C. Results of research pointed out that fatigue strength of alloy surface layer strongly depends on values of R stress ratio and kind of oil. Fatigue strength limit of the alloy decreases with increase of tensile stress value in slide layer of the bearing bush. Decrease in fatigue strength limit of the alloy in the presence of oil was observed as well especially for oils modified with the packet of market inhibitors. Statistical analysis of test data pointed out that the interaction effect of R ratio and kind of oil proved to be significant as well.

9

Materiały stosowane w łożyskach ślizgowych - stan obecny i tendencje rozwojowe

Kostrzewa S., Kowalczyk S., Rożniatowski K.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 5

840-845

PL

W latach siedemdziesiątych XX w. zmieniły się rodzaje stopów łożyskowych, stosowanych w silnikach spalinowych pojazdów. Stopy na osnowie cyny lub ołowiu ustąpiły miejsca brązom ołowiowym, a przede wszystkim stopom na osnowie aluminium. Stopy łożyskowe na osnowie cyny pozostały nadal w dużych silnikach (np. okrętowych), turbinach parowych oraz urządzeniach stacjonarnych. Najważniejsze materiały stosowane na monolityczne łożyska ślizgowe nie uległy większej zmianie w czasie ostatnich dwudziestu lat. Można zaobserwować tylko niewielkie zmiany i modyfikacje stopów przeznaczonych na łożyska wielowarstwowe, z wykorzystaniem tej samej grupy materiałów, zależnie od specyfiki rozwiązań konstrukcyjnych łożysk i ich zastosowań. Informacje producentów wskazują, że rozwój materiałów łożyskowych będzie postępował w dalszym ciągu podobnie, ewentualne zmiany w materiałach łożyskowych mogą zostać wymuszone poprzez ograniczenia ekologiczne oraz koszt stosowanych materiałów. Nową grupą materiałów wykorzystywanych do wytwarzania łożysk są polimery. Wytwarzane są one z różnych materiałów polimerowych i często cechuje je samosmarowność, prowadząca do większej płynności pracy i większej trwałości. Łożyska te są odporne na korozję, tanie oraz zapewniają lepsze tłumienie drgań w porównaniu z łożyskami wykonanymi z metalu. Typowymi ich zastosowaniami sąpanwie łożyskujące turbiny wodne, elementy instalacji wodnych, urządzeń rolniczych, kolejowych, chemicznych, samochodowych pomp paliwowych i amortyzatorów, lodówek, klimatyzatorów, kuchenek, zmywarek, kserografów, drukarek i wielu innych. Analizy wskazują, że rola łożysk z tworzyw polimerowych wykorzystywanych w technice systematycznie wzrasta.

EN

In the seventies of the 20ieth century, bearing alloys used in combustion engines of vehicles have changed. Tin or lead matrix materials have been replaced by lead bronzes and most of all aluminium based alloys. The tin matrix bearing alloys were still used in large engines (shipping) steam turbines as well as stationary machines. The present state of the most important materials used for slide bearings have not radically changed since the last 20-years. Only small changes and modifications of alloys used for multilayered bearings, which usually utilize the same group of materials, can be observed depending on design solution of a given bearing and application. The analysis of fundamental trends shows that the future development of bearing materials will follow this philosophy. Possible changes in bearing materials can by induced by ecological factors as well as the price of materials applied. The new group of materials used for bearings are plastics. Those bearings are made of a variety of polymer materials and are often self-lubricating providing smooth operation and greater durability. This bearings are corrosion resistant, cost-effective and deliver better vibration damping than metal bearings. Typical application include: the bear bushing for water turbines, hydromechanical engineering, agricultural machines, railroad applications, shut-off values, chemical industry, automotive fuel pumps and shock absorbers, refrigerators, air conditioners, ovens, dishwashers, photocopy machines, printers and peripheral equipment, and many others. The analysis shows that the role of plastic bearings is systematically increasing.

10

Analiza stopów łożyskowych w procesach wytwarzania łożysk ślizgowych w oparciu o metodę Six Sigma - cz.1

Hrynczyszyn A., Rehmus-Forc A.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 21/1

309-320

PL

W niniejszym referacie stopy łożyskowe stosowane przy produkcji łożysk ślizgowych zostały podzielone na grupy i poddane analizie w celu oceny konstrukcyjno-technologicznej. Stopy badano zarówno pod względem składu chemicznego, własności mechanicznych, badań metalograficznych, jak również warunków pracy. Podano też przykłady praktycznego zastosowania stopów łożyskowych w przemysle ciężkim z ukierunkowaniem na przemysł turbinowy. Z uwagi na szeroki zakres tematu praca została podzielona na dwie części. Pierwsza obejmuje klasyfikację stopów łożyskowych i ich podział na grupy, omówiono również innowacyjną metodę analizy procesów Six Sigma. Część druga po ukończeniu badań zawierać będzie analizę wyników stopów łożyskowych na osnowie cyny zbadanych przy użyciu metody Six Sigma.

EN

In this paper, the bearing metal used in slide bearing production were divided into groups and analyzed in order to perform design-technological evaluation. Alloy research was done as regards their chemical composition, mechanical properties, metallographic research and work conditions. There are some examples of using of bearing metal use in practice in the heavy industry directed to turbine industry. Because of the wide scope of the subject this paper was split into two parts. The first includes bearing metal classification and their division into groups. The Six Sigma processes analyze method was also described and used there. The second part will be presented an the analyze of all collected results of research of bearing metal witch metallic matrix on using Six Sigma method after the research are finished.

11

Doświadczalne badania wytrzymałości zmęczeniowej stopów łożyskowych

Sikora J.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2002

|

Vol. 6, nr 3

203-212

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad wytrzymałością zmęczeniową warstw ślizgowych wykonanych z wybranych materiałów stosowanych w cienkościennych panwiach łożyskowych współczesnych maszyn. Badania przeprowadzono za pomocą urządzeń skonstruowanych i zbudowanych w Politechnice Gdańskiej. Przedstawiono zaobserwowane pęknięcia zmęczeniowe badanych próbek oraz oszacowano odpowiadające im krytyczne wartości naprężeń w warstwach ślizgowych.

EN

Results of experimental investigation of fatigue strength limit of slide layers made of selected materials that are applied in thin-walled bushes of modern machines are presented in the paper. The experiments were performed in unique test rigs that had been designed and built at the Technical University of Gdansk. Some observed fatigue cracks of the specimens have been presented and critical values of stresses leading to fatigue have been evaluated as well.

12

Badania wytrzymałości zmęczeniowej panwi ze stopu AlSn20Cu1

Sikora J., Kurzych K.

Tribologia

|

1999

|

nr 5

646-664

PL

W opracowaniu przedstawiono wyniki badań wytrzymałości zmęczeniowej cienkościennych panwi z warstwą ślizgową wykonaną ze stopu Al--Sn20Cul, przeprowadzonych na reakcyjnej łożyskowej maszynie badawczej SMOK. Na stanowisku tym powierzchnia ślizgowa łożyska obciążana jest zmiennym ciśnieniem w filmie olejowym. Badane łożysko uznawano za uszkodzone, jeśli na jego powierzchni ślizgowej występowały pęknięcia zmęczeniowe lub odwarstwienia stopu łożyskowego. Metodykę testów zmęczeniowych oparto na strategii dwupunktowej. Wyniki testów zmęczeniowych wyrażano jako graniczną wartość maksymalnych nacisków obliczeniowych w łożysku o standardowych wymiarach. W łożyskach różniących się od standardowych wyniki badań korygowano za pomocą procedury uwzględniającej korelację I pomiędzy wartością nacisków obliczeniowych i maksymalnym ciśnieniem i w filmie olejowym.

EN

In the paper results of fatigue investigation of aluminium alloy bushes on bearing testing machine SMOK has been presented. Multilayer bearing bushes consisted of steel shells and AlSn20Cul alloy lining. A pattern of load generated in the testing machine is shown in FIG. 2. The bearing surface layer is loaded with varying pressure that fluctuate between zero and maximum value. An oil film pressure distribution in time for standard investigated bearing is shown in FIG. 3. It illustrates how the hydrodynamic pressure is built up around the bearing and how this changes with time. In fatigue investigation on the test rig it has been assumed that tested bearing lining reaches its critical state when any macroscopi-cally visible disarrangement of the surface structure appears. A fatigue rating, denoted as Sp, was defined as a critical value of specific load in the bearing of nominal design features. Sp relates to a maximum force during loading cycle for which probability of fatigue damage of bearing lining, after reaching a definite number of load cycles, is equal to 0.50. The basis of standard fatigue test on TUG rig was assumed as 3.6 millions of cycles. Methodology of fatigue research was based on a two-point strategy that represents a sequential planning of the experiments. A sequence of the fatigue tests is shown in FIG. 4. Results of evaluation of fatigue rating of aluminium bushes are shown in TABLE 1. Values of critical specific load (pni),,mx have been corrected in accordance with the procedure that includes the correlation between peak hydrodynamic pressure in oil film and specific load in the bearing of definite design features under test conditions.