Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ nagniatania ślizgowego ceramiką Al2O3 na wielkość zużycia elementów stalowych

Dzierwa A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 6

856--860

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań wpływu procesu nagniatania ślizgowego ceramiką Al2O3 na wielkość zużycia oraz siłę tarcia elementów stalowych. Badania tribologiczne zostały przeprowadzone przy użyciu testera kulka-tarcza. Materiał tarczy stanowiły próbki wykonane ze stali 42CrMo4 ulepszone cieplnie do twardości 40±2 HRC. Materiał kulki o średnicy 6,35 mm stanowiła stal 100Cr6 o twardości 62 HRC. Obróbką wykańczającą tarcz stalowych było nagniatanie ślizgowe ceramiką Al2O3 wykonane z różnymi parametrami wejściowymi procesu. Obciążenie podczas badań tribologicznych wyniosło 10 N. Testy wykonano przy średnicach tarczy d1=10 mm, d2=15 mm oraz d3=20 mm stosując identyczną prędkość obrotową n=300 obr/min. Prędkość ślizgowa v wyniosła odpowiednio v1= 0,16 m/s, v2= 0,24 m/s, v3= 0,32 m/s. Wielkość zużycia określono przy pomocy profilometru optycznego Talysurf CCI Lite. Po zeskanowaniu powierzchni, generowano profile w kierunku prostopadłym do śladów zużycia, dzięki czemu możliwym było wyznaczenie pola powierzchni zużycia badanych tarcz. W trakcie badań rejestrowano także siłę tarcia. W trakcie testów produkty zużycia znajdujące się komorze testera, a pojawiające się wskutek współpracy elementów były usuwane na bieżąco przy pomocy sprężonego powietrza.

EN

Paper presents the investigation results of influence of sliding burnishing using Al2O3 ceramics on wear value of steel elements. Tribological tests were conducted using a ball-on-disc tribotester. A steel disc of hardness 40 HRC was put in contact with a 100Cr6 steel ball of 6.35 mm diameter. Hardness of ball was 62 HRC. Dry tests, using similar contact conditions were carried out. All tests were at least 3 times repeated. Finishing treatment of disc samples was sliding burnishing using Al2O3 ceramics tool. Wear of discs was measured using white light interferometer Talysurf CCI Light. The profiles, taken in four positions, 900 ¬ apart, perpendicularly to wear track, were integrated using the interferometer software to obtain the wear scan area, then averaged and multiplied for the track length. During tests, the friction force was monitored as a function of time. Dry sliding tests were done at sliding speeds of 0.16 m/s, 0.24 m/s and 0.32 m/s. Load was 10 N. In order to decrease variation of the experimental results, during tests the wear debris was continuously removed from the disc surface.

2

Badanie cieńkich, twardych powłok nanoszonych w procesie PVD

Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W., Wulczyński J.

Tribologia

|

2001

|

nr 4

687-699

PL

Wykonano badania tribologiczne czterech powłok naniesionych w procesie PVD (metoda łukowo-próżniowa): TiN, Ti(C,N), CrN i Cr(C,N). Do badań wykorzystano skojarzenie kula-tarcza pracujące w warunkach tarcia technicznie suchego. Do obracającej się w płaszczyźnie poziomej tarczy dociskana była kulka wykonana z Al2O3. Badane powłoki zostały naniesione na stalowe tarcze. Nowością zastosowanej metody jest usuwanie produktów zużycia ze strefy styku poprzez przedmuch suchym argonem. Po wykonaniu badań tribologicznych dokonywano obserwacji śladów zużycia używając mikroskopu optycznego, a także mikroskopu elektronowego (SEM) i mikroanalizatora rentgenowskiego (EDS). Stwierdzono, że najlepszymi właściwościami przeciwzużyciowymi charakteryzuje się powłoka CrN, zaś najgorszymi - Ti(C,N). Wynika to z różnych mechanizmów zużywania, będących rezultatem liczby defektów powierzchniowych, adhezji pomiędzy powłoką a podłożem, twardości powłoki oraz transferu materiału powłoki na przeciwpróbkę (kulkę). Zaobserwowano dwa wiodące mechanizmy zużywania: zużywanie przez odkształcenia plastyczne wierzchołków nierówności oraz przez pękanie i wykruszanie powłoki.

EN

The authors investigated tribological properties of four PVD coatings (deposited by the vacuum-arc method), i.e. TiN, Ti(C,N), CrN, Cr(C,N). The unlubricated ball-on-disk tribosystem was chosen. AI2O3 ball was pressed against the disc rotating in the horizontal plane. The investigated coatings were deposited on steel disks. A novelty of the test method is the removal of wear debris from the contact zone through a draught of dry argon. After tribological experiments the authors observed the wear track surface using an optical microscope. The analyse of surface of the scar on the balls, they used a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS). It has been shown that CrN coating exhibit the best antiwear properties, while Ti(C,N) - the worst. This comes from various wear mechanisms being an effect of the number of surface defects, adhesion between the coating and substrate, coating hardness and transfer of material from the coating to the ball. Plastic strain of surface asperities results in the least intensive wear of the coating. Cracking and crushing bring about its most intensive wear.

3

Badanie przeciwzużyciowych powłok nanoszonych w procesie PVD

Bator A., Bujak J., Michalczewski R., Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.

Tribologia

|

2000

|

nr 3

275-286

PL

Zaproponowano nową metodykę badań tribologicznych cienkich, twardych powłok przeciwzużyciowych. Ściśle zdefiniowano warunki badań, a w szczególności: rodzaj ruchu, wilgotność powietrza otaczającego,. temperaturę otoczenia, prędkość poślizgu, obciążenie, rodzaj podłoża, jego twardość i chropowatość, a także grubość powloki. Wybrano skojarzenie kula-tarcza pracujące w warunkach tarcia technicznie suchego. Do obracającej się w płaszczyźnie poziomej tarczy dociskana była kulka wykonana z Al2O3. Badane powłoki zostały naniesione na stalowe tarcze. Nowością metody jest usuwanie produktów zużycia ze strefy styku poprzez przedmuch suchym argonem. Wykorzystując opracowaną metodykę zbadano wybrane powłoki nanoszone w procesie PVD (metoda łukowo-próżniowa), tj. jednowarstwowe TiN, CrN, Ti(C,N), Cr(C,N) oraz wielowarstwowe Cr(C,N)/CrN/Cr i Cr(C,N)/(CrN+Cr2N)/CrN/Cr. Stwierdzono, że najlepszymi właściwościami przeciwzużyciowymi charakteryzuje się powłoka CrN, zaś najgorszymi -Ti(C,N). Powłoki CrN oraz Cr(C,N) pozwalają uzyskać znacznie mniejszy współczynnik tarcia (w skojarzeniu z Al2O3) niż powszechnie stosowany TiN. Wykazano, że powłoki wielowarstwowe mają lepsze właściwości przeciwzużyciowe niż jednowarstwowe. Stwierdzono także istnienie korelacji pomiędzy obciążeniem krytycznym uzyskanym w czasie scratch-testów oraz nanotwardością powłoki a jej zużyciem - wzrost obciążenia krytycznego (zwiększenie adhezji pomiędzy powłoką a podłożem) powoduje zmniejszenie zużycia, zaś wzrost nanotwardości (kruchości powłoki) jego zwiększenie. Brak jest korelacji pomiędzy obciążeniem krytycznym a nanotwardością a współczynnikiem tarcia.

EN

The authors have elaborated a new method for tribological testing of thin, hard antiwear coatings. They have precisely defined test conditions, particularly: the kind of motion air relative humidity, ambient temperature, sliding speed, load, substrate material, substrate hardness and roughness and coating thickness.The authors chose the unlubricated ball-on-disk tribosystem. Al2O3 ball was pressed against the disc rotating in the horizontal plane. The investigated coatings were deposited on steel disks. A novelty of the method is the removal of wear debris from the contact zone through a draught of dry argon. The authors employed the developed method to investigate various PVD coatings (deposited by the vacuum-arc method), i.e. single layer: TiN, CrN, Ti(C,N), Cr(C,N) and multilayer: Cr(C,N)/CrN/Cr and Cr(C,N)/(CrN+Cr2N)/CrN/Cr. It has been shown that CrN coatings exhibit the best antiwear properties and Ti(C,N) - the worst. Friction coefficients for CrN and Cr(C,N) coatings (rubbed against Al2O3) were much smaller than for widely used TiN. It has been observed that multilayer coatings have better antiwear properties than single layer ones. The authors have found a correlation between the critical load obtained during scratch-tests, coating nanohardness and coating wear - an increase in the critical load (improvement in the coating-substrate adhesion) results in a wear reduction, while higher nanohardness (causes a coating brittleness increase) means more wear. There is no correlation between the critical load, coating nanohardness and friction coefficient.