Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tribological wear analysis of Ti-Al composite coatings applied with the cold spray method

Rutkowska-Gorczyca Małgorzata, Wiśniewski Marcin, Dziubek Mateusz, Kowalewski Piotr, Winnicki Marcin

Tribologia

|

2023

|

nr 3

63--70

EN

The possibility of using the low-pressure cold gas spraying (LPCS) method to create composite coatings has been known and used for a long time. This method makes it possible to create coatings from physically and chemically different powders and to regenerate components damaged during operation. Composite coatings of titanium and aluminium at different weight concentrations were selected for the study. The research was conducted to optimise the influence of the chemical composition of the composite coatings on their tribological properties. This paper presents the results of tribological wear testing of composite coatings applied using the low-pressure cold gas spray (LPCS) method. Wear resistance tests were performed using the ball-on-plate method in reciprocating motion using a steel ball. Tribological testing of the coatings included determining the effect of contact force on wear and the value of the kinetic coefficient of friction of the friction pairs tested. The study determined the optimum chemical composition of the Ti-Al composite coatings to improve wear properties.

PL

Możliwość zastosowania metody niskociśnieniowego natrysku zimnym gazem (LPCS) do tworzenia powłok kompozytowych jest znana i wykorzystywana od bardzo dawna. Metoda ta pozwala na tworzenie powłok z różnych pod względem fizycznym i chemicznym proszków oraz na regenerację elementów uszkodzonych podczas eksploatacji. Do badań wybrano kompozytowe powłoki tytanu i aluminium przy różnych stężeniach wagowych. Badania przeprowadzono w celu optymalizacji wpływu składu chemicznego powłok kompozytowych na ich właściwości tribologiczne. W pracy zaprezentowano wyniki badań zużycia tribologicznego powłok kompozytowych nanoszonych z zastosowaniem metody niskociśnieniowego natrysku zimnym gazem (LPCS). Badania odporności na zużycie wykonano przy użyciu metody ball-on-plate, w ruchu posuwisto-zwrotnym z wykorzystaniem stalowej kulki. Badania tribologiczne powłok obejmowały określenie wpływu siły nacisku na zużycie oraz wartość współczynnika tarcia kinetycznego badanych par trących. Badania pozwoliły określić optymalny skład chemiczny kompozytowych powłok Ti-Al w celu poprawy właściwości eksploatacyjnych.

2

Silnik lotniczy jako obiekt badań tribologicznych

Nidzgorska Adrianna, Witoś Mirosław, Perczyński Jerzy, Kułaszka Artur

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 3

87--128

PL

Podczas pracy silników lotniczych (turbinowych i tłokowych) występują procesy zużycia w węzłach tribologicznych, które w znaczny sposób wpływają na niezawodność i bezpieczeństwo eksploatacji statków powietrznych. W artykule przedstawiono aspekty diagnostyki tribologicznej silników lotniczych bazującej na okresowych badaniach próbek środka smarnego w laboratoriach. Na początku przedstawiono obiekt badań z uwzględnieniem cech konstrukcyjnych, parametrów pracy i stosowanych środków smarnych oraz podstawy teoretyczne badań tribologicznych. Następnie opisano metody badań stosowane w diagnostyce tribologicznej silników lotniczych, uwzględniając procesy starzenia i zanieczyszczenia środków smarnych, normy, metodyki badawcze i doświadczenia eksploatacyjne opisane w literaturze, w tym krzywą podatności eksploatacyjnej. Możliwości metod badawczych zobrazowano wynikami z okresowych badań tribologicznych silników turbinowych, uzyskanymi w akredytowanym laboratorium diagnostyki systemów tribologicznych. W dalszej części wskazano rolę analizy trendu i kryteriów statystycznych w procesie diagnozowania i zarządzania ryzykiem eksploatacji silników lotniczych, eksploatowanych zarówno według stanu technicznego, jak i planowanych obsług technicznych (resursów). Zasygnalizowano możliwość poprawy wiarygodności diagnostyki tribologicznej silników lotniczych na bazie doświadczeń z przemysłu – monitorowania wybranych parametrów tribologicznych w czasie rzeczywistym. W podsumowaniu wskazano na wysoką efektywność i rolę diagnostyki tribologicznej w utrzymaniu bezpieczeństwa eksploatacji floty różnych typów statków powietrznych.

EN

During the operation of aero-engines (turbine and piston engines), wear processes occur in tribological nodes, which significantly affect the reliability and safety of flight operations. This paper presents aspects of tribological diagnostics of aircraft engines based on periodic testing of lubricant samples in laboratories. Firstly, the object of research with its design features, operating parameters and used lubricants is presented, as well as the theoretical basis of tribological testing. This was followed by a description of the testing methods used in tribological diagnostics of aero-engines, taking into account lubricant degradation and contamination processes, standards, testing methodologies and operating experience described in the literature, including the machine failure curve. Next, the capabilities of the testing methods are illustrated with results from periodic tribological testing of turbine engines, obtained at an accredited tribological systems diagnostics laboratory. In the following section, the role of trend analysis and statistical criteria in the process of diagnosing and managing the risk of operation of aero-engines, exploited according to both their technical condition and planned maintenance, was indicated. Then, the possibility of improving the reliability of tribological diagnostics of aero-engines on the basis of experience from industry - real-time monitoring of selected tribological parameters - was signalled. In conclusion, the high efficiency and role of tribological diagnostics in maintaining the operational safety of a fleet of different aircraft types is indicated.

3

Improvement of tool life of aluminum extrusion die tools

Treviño Garza D. A., Inzunza Zavala F. J., Zaragoza Lagüera A. M., Haduch Suski Z.

Tribologia

|

2013

|

nr 3

151--166

EN

The objective of this work is to improve the durability in an aluminium extrusion die tool, focusing on critical elements. The results on this investigation can be used for planning, design, and production of elements of the same characteristics. The life expectancy of an extrusion die is related to the amount of kilograms extruded. In many occasions, these dies extrude less than the desirable amount of kilograms. The heat treatment, properties and composition of the current material, and their nitriding process were investigated. A new heat treatment for H13 tool steel samples was proposed. The heat treatment consisted of quenching, double tempering, and a cryogenic treatment. Additionally, several PVD coatings were applied to the samples. A block-on-ring type test was done using a T-05 machine. The sliding wear of the samples were measured and analysed. The current treatments, nitriding and material selections used by the manufacturing company were found to be acceptable. Results show that PVD coatings improve the sliding wear resistance of the samples. AlCrN PVD coating shows 1270% improvement in relation to only nitrided samples. Cryogenic treatment did not show any improvement in the sliding wear.

PL

Przedmiotem pracy jest wydłużenie trwałości matryc do wyciskania profili aluminiowych. Rezultaty badań mogą być wykorzystane w planowaniu, projektowaniu i produkcji elementów o podobnych charakterystykach. Trwałość użytkowa matryc do wyciskania jest określana ilością kilogramów wyprodukowanych profili. Badania dotyczyły składu chemicznego materiału matryc, ich obróbki cieplnej i procesu azotowania. Zaproponowano nowy proces obróbki cieplnej stali narzędziowej H 13. Obróbka cieplna składa się z hartowania, podwójnego odpuszczania i obróbki podzerowej w ciekłym azocie. Zaproponowano również różne pokrycia PVD. Badania tribologiczne przeprowadzono na testerze T-05, na którym analizowano zużycie tarciowe i współczynnik tarcia. Materiał matryc i obróbka azotowania plazmowego stosowane przez zakład są do zaakceptowania. Zaproponowano zmiany w obróbce ciepnej, włączając obróbkę podzerową oraz pokrycia PVD celem zmniejszenia współczynnika tarcia i podwyższenia odporności na zużycie. Pokrycia PVD typu AlCrN wykazują przedłużenie trwałości matryc o 1270% w porównaniu z materiałem tylko azotowanym. Obróbka podzerowa nie wpływa w istotny sposób na podwyższenie odporności na zużycie, natomiast zwiększa wytrzymałość na obciążenia dynamiczne.

4

Wpływ parametrów eksploatacyjnych na wybrane i cechy geometryczne płatkowych produktów zużycia stali szynowej 900A

Bąkowski H.

Transport Problems

|

2006

|

T. 1, z. 1

109-114

PL

W ramach pracy przeprowadzono ilościową ocenę wybranych cech geometrycznych płatkowych produktów zużycia stali szynowej 900A powstałych w czasie badań trybologicznych na stanowisku Amslera.

EN

Investigations of the quantitative measurement of wear debris of 900A rail steel obtained in the roller-roller system on the Amsler stand have been carried out.

5

Wpływ sadzy fulerenowej na charakterystyki tribologiczne

Drabik J., Pawelec E., Huczko A., Lange H.

Tribologia

|

2005

|

nr 5

103-110

PL

W artykule przedstawiono właściwości tribologiczne kompozycji smarowych zawierających jako dodatek sadzę fulerenową o zróżnicowanej zawartości cząstek C60. Z wykorzystaniem zmodyfikowanego testu czterokulowego oceniono wpływ rodzaju zastosowanej sadzy na właściwości smarne. Wyznaczono odporność przeciwzatarciową kompozycji bez dodatku sadzy i zawierającej zmienny jej udział ilościowo-jakościowy. Stwierdzono, że sadza fulerenowa jest dodatkiem zdecydowanie podwyższającym odporność przeciwzatarciową kompozycji smarowej.

EN

The fullerene soot containing different concentrations of C60 has been tested as an active additive influencing the lubricating properties of a pure paraffin used as a reference lubricant. The quality assessment of the prepared lubricants has been made using the-ball extemepressure tester. The limiting load and pressure of seizure of the lubricants were measured. Thus, the fullerene soot seems to be a promising additive, which definitely improves the lubricating properties of conventional lubricants.

6

System badań tribologicznych (SBT). Cz. 2. Maszyny do badania płynów eksploatacyjnych

Piekoszewski W., Szczerek M.

Problemy Eksploatacji

|

2004

|

nr 4

105-115

PL

W niniejszym artykule przedstawiono opracowane w ITeE urządzenia tribologiczne do oceny właściwości smarnych płynów eksploatacyjnych ze szczególnym uwzględnieniem środków smarowych. Urządzenia te są podstawowym elementem tzw. Systemu Badań Tribologicznych (SBT). Wszystkie opracowane w ITeE urządzenia wyposażone są w komputerowy system sterowania, kontroli, pomiarów, opracowywania, wydawania i archiwizacji wyników badań w środowisku MS Windows.

EN

The paper presents the tribotesters developed and manufactured by ITeE, designed for experimental investigation of lubricating oils and cutting fluids. All developed tribotesters are equipped with computer-aided control and measuring system. The special software (operating in Windows) allows for control, measuring, preparing reports and certificates, and storing measured data.

7

Tribological behaviour of biolubricants in concentrated contacts

Drabik J., Pawelec E., Rogoś E., Urbański A., Wiśniewski M.

Problemy Eksploatacji

|

2003

|

nr 1

167-174

EN

Experimentally determined tribological properties of biolubricants based on the vegetable oils have been presented. Several oils and greases with the vegetable crude stocks have been tested on the Four-Ball Testing Machine and its modified version. The wear, scuffing and pitting characteristics of the point contacts, that have been lubricated with a number of environmentally acceptable or products, have been determined. It has been shown that the tested vegetable oil based lubricants, act very good against rubbing wear, seizure and surface fatigue of contacting elements.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań właściwości smarnych olejów roślinnych stanowiących samodzielne środki smarowe bądź stosowanych jako baza olejowa nietoksycznych smarów plastycznych. Testy tribologiczne prowadzono na aparacie czterokulowym wg metody standardowej, jak również zmodyfikowanej w warunkach zacierania. Oceniono powierzchniowe zużycie zmęczeniowe łożysk smarowanych badanymi środkami. Wyznaczono prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzenia węzłów tarcia smarowanych opracowanymi kompozycjami smarowymi.

8

Próba korelacji charakteru chemicznego dodatków CHO z właściwościami smarnymi

Kołodziejczyk K., Kajdas Cz., Frydrych J.

Problemy Eksploatacji

|

2003

|

nr 1

203-214

PL

W pracy podjęto próbę opracowania metody szybkiej wstępnej oceny ogólnego charakteru chemicznego mieszanin związków CHO i oceny ich właściwości tribologicznych. Do oceny charakteru chemicznego złożonych mieszanin związków CHO zastosowano spektrofotometrię w podczerwieni, a badania tribologiczne realizowano za pomocą aparatów zaopatrzonych w czterokulowe węzły tarcia. Badania przeprowadzono na próbkach olejów napędowych, w których jako dodatków użyto 26 różnych związków chemicznych typu CHO i jeden związek chemiczny typu CHNO. Próbki skomponowano wykorzystując jako podstawę 2 bazy oleju napędowego po hydrorafmacji przy l-procentowym stężeniu dodatków.

EN

This paper presents a potentiality for fast initial correlation between generał chemical nature of some CHO compounds and their tribological properties. Chemical structures were analyzed by FTIR method, whereas all tribological tests were performed using four-ball machines. Twenty-five CHO compounds and one CHNO compound were used as additives on two hydrogenated city diesel fuels, at me concentration of 1%.

9

Metoda i urządzenie do badania przeciwzatarciowych oddziaływań środków smarowych

Piekoszewski W., Szczerek M., Tuszyński W.

Problemy Eksploatacji

|

2003

|

nr 3

81-93

PL

W artykule przedstawiono nową metodę tribologicznej oceny środków smarowych w warunkach zacierania, a także urządzenie (aparat czterokulowy) umożliwiające jej realizację. Zaprezentowano genezę, główne problemy naukowo-techniczne powstałe na etapie opracowywania procedury badawczej, sposoby i efekty ich rozwiązania, a także wdrażanie metody do praktyki laboratoryjnej w przemyśle, ośrodkach badawczych i uczelniach wyższych.

EN

A new method and a device (four-ball apparatus) for tribological testing of lubricants under scuffing conditions are described in the paper. A genesis of the method, main scientific and technical problems arisen during development of the test procedure, ways and effects of their solutions, as well as implementation in industrial and scientific laboratories, are presented.

10

Metodyka badania właściwości tribologicznych powłok nanoszonych techniką PVD.

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

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 6

344-348

PL

W wyniku przeprowadzonej analizy dostępnej literatury stwierdzono, że na wyniki badań tribologicznych cienkich, twardych powłok nanoszonych techniką PVD mają znaczący wpływ następujące czynniki: - podłoże (twardość, chropowatość), - grubość powłoki, - rodzaj ruchu (poślizg lub toczenie), - warunki testu (rodzaj materiału przeciwpróbki, wilgotność powietrza otaczającego, prędkość poślizgu, obciążenie, temperatura otoczenia, poziom drgań węzła tarcia). Praktycznie oznacza to, że można ze sobą porównywać tylko te wyniki, które uzyskane zostały w takich samych, bądź zbliżonych warunkach. W związku z tym opracowano metodykę badań tribologicznych cienkich, twardych powłok nanoszonych techniką PVD, ściśle definiując praktycznie wszystkie omawiane czynniki. Wybrano skojarzenie kula-tarcza pracujące w warunkach tarcia technicznie suchego. Badana powłoka TiN naniesiona została na stalową tarczę (stal WCL, twardość 50 HRC) i miała grubość 2 mikrometry. Do obracającej się w płaszczyźnie poziomej tarczy dociskana jest przeciwpróbka, czyli kulka wykonana z Al2O3. Parametry badań przyjęto w oparciu o normy ASTM G 99-90, DIN 50324 oraz założenia programu VAMAS TWA1. W badaniach wykorzystano urządzenie do precyzyjnego testowania cienkich powłok, oznaczone T-10. Zostało ono opracowane i jest wytwarzane w ITeE w Radomiu. Wykorzystując opracowaną metodykę zbadano także inne powłoki nanoszone techniką PVD, tj. CrN oraz Ti(C,N). Stwierdzono, że najlepszymi waściwościami przeciwzużyciowymi charakteryzuje się powłoka CrN, zaś najgorszymi - Ti(C,N). Prace wykonano w ramach projektu pt. "Badania porównawcze tribologicznych własności powłok przeciwzużyciowych" - program COST Akcja 516 Tribology.

EN

As a result of an overview of the literature, it is apparent that all of the below factors have a significant effect on the friction coefficient and/or wear obtained for thin hard coatings deposited by the PVD process: - substrate (hardness, roughness), - coating thickness, - kind of motion (sliding or rolling), - test conditions (counterbody material, air relative humidity, sliding speed, load, ambient temperature, friction pair vibrations). This practically means that only results obtained under identical or close test conditions are comparable. Taking the above conclusions into consideration, the authors have elaborated a method for tribological testing of thin hard coatings deposited by the PVD process. They have precisely defined almost all the mentioned factors. The authors chose the unlubricated ball-on-disk tribosystem. The investigated 2 micrometers thick TiN coating was deposited on the steel disk (WCL steel, hardness HRC 50). The counterbody, i.e. Al2O3 ball was pressed against the disc rotating in the horizontal plane. The test conditions generally conformed to the ASTM G 99-90 and DIN 50324 standards as well as VAMAS TWA1 project. The experiments were conducted using a ball-on-disc tribotester, known as T-10, intended for precise investigation of thin hard coatings. The T-10 tester has been designed and is manufactured at ITeE in Radom. The authors employed the developed method to investigate other PVD coatings, i.e. CrN and Ti(C,N). It was shown that CrN coatings exhibit much better antiwear properties than TiN, and Ti(C,N) - worse. This work has been carried out within the framework of the project: 'Comparison of tribological properties of ceramic coatings including studies of the repeatability of tests' - COST Action 516 Tribology.