Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Some Comments on the Interpretation of the Tribological Wear Coefficient

Sadowski Jan

Tribologia

|

2021

|

nr 2

45--56

EN

An original model of tribological wear is presented, an alternative to the commonly used J.F. Archard’s model. The impossibility is established of a full conversion of mechanical work into the heat of dissipation and thereby of avoiding wear in the sliding friction of solids. The assumption is consequently questioned that only some contacts of surface asperities are subject to temporary wear. Material wastage is assumed to occur at each contact of asperities. The volume of worn material is dependent on the volumetric wear coefficient of the “energy dissipation zone” in friction. The dimensions of the zone are determined in both the elements in friction. Linear wear intensities and volumetric wear are described in analytical terms. The thermodynamic analysis of the tribological process indicates some limitations to these intensities. Energetic efficiencies of solid wear and heating as a result of friction are defined. Some new interpretations of the wear coefficient are proposed.

PL

W pracy przedstawiono oryginalny model zużywania tribologicznego alternatywny do powszechnie stosowanego modelu J.F. Archarda. Stwierdzono niemożliwość zupełnej zamiany pracy mechanicznej na ciepło dyssypacji i tym samym uniknięcia zużycia przy tarciu ślizgowym ciał stałych. Na tej podstawie zakwestionowano słuszność założenia, że tylko część styków nierówności powierzchni podlega doraźnemu zużywaniu. Przyjęto, że ubytki materiału występują w każdym styku nierówności. Objętość startego materiału uzależniono od współczynnika zużycia i objętości tak zwanej strefy dyssypacji energii podczas tarcia. Ustalono wymiary tej strefy w obu trących się elementach. Opisano analitycznie liniowe intensywności zużywania i zużycie objętościowe. Przeprowadzona analiza termodynamiczna procesu tribologicznego wykazała istnienie ograniczeń tych intensywności. Określono sprawności energetyczne zużywania i nagrzewania ciał stałych wskutek tarcia. Przedstawiono nowe interpretacje współczynnika zużycia.

2

The Effect of the Method And Parameters of the Heat Treatment on Abrasive Wear Resistance of 38GSA Steel

Konat Łukasz, Napiórkowski Jerzy

Tribologia

|

2019

|

nr 3

61--69

EN

This paper presents the structure and the results of abrasive wear resistance testing for 38GSA steel in an as-delivered condition (after heat refining) and after volume hardening. Based on the tests conducted by both light and scanning microscopy methods, it was demonstrated that, due to the performed technological operations, this steel differed significantly in terms of structure compared to the as-delivered condition, which affected its performance characteristics. In an as-delivered condition, 38GSA (38MnSi4) steel is characterised by a fine-grained ferrite-pearlite structure with martensite areas arranged in bands, which significantly differs from the structure typical of the state of equilibrium. After volume hardening, the steel in question is characterised by a homogeneous fine-stripped martensite structure with clearly visible former austenite grain boundaries. The obtained results of structural testing on 38GSA steel were related to the actual abrasive wear resistance indices obtained by the “rotating bowl” method using various abrasive soil mass types. Tests conducted in the following soils, i.e. light (loamy sand), medium (light loam) and heavy (common loam), including hardness measurements, showed a close relationship between the results obtained for abrasive wear resistance and the phase structure resulting from the heat treatment state of the tested material. The obtained results of the tests on 38GSA steel were compared to those for low-alloyed martensitic abrasive wear resistant steels Hardox 500 and Brinar 500.

PL

W pracy przedstawiono budowę strukturalną oraz wyniki badań odporności na zużywanie ścierne stali 38GSA w stanie dostarczenia (po wyżarzaniu normalizującym) oraz po hartowaniu objętościowym. Na podstawie przeprowadzonych badań metodami mikroskopii świetlnej i skaningowej wykazano, że w wyniku wykonanych operacji technologicznych stal ta cechuje się znaczną różnicą w budowie strukturalnej, w stosunku do stanu dostarczenia, rzutującą na jej charakterystyki użytkowe. W stanie dostarczenia stal 38GSA (38MnSi4) charakteryzuje się drobnoziarnistą strukturą ferrytyczno-perlityczną z pasmowo ułożonymi obszarami martenzytu, znacząco odbiegającą od struktury charakterystycznej dla stanu równowagi. Po hartowaniu objętościowym omawiana stal cechuje się jednorodną strukturą drobnolistwowego martenzytu z wyraźnie widocznymi granicami ziaren byłego austenitu. Uzyskane wyniki badań strukturalnych stali 38GSA odniesiono do rzeczywistych wskaźników odporności na zużycie ścierne, uzyskanych metodą „wirującej misy”, wykorzystując różne glebowe masy ścierne. Zrealizowane badania w glebie lekkiej (piasek gliniasty), średniej (glina lekka) oraz glebie ciężkiej (glina zwykła), a także przeprowadzone pomiary twardości wykazały ścisłą zależność uzyskanych wskaźników odporności na zużywanie ścierne od budowy fazowej wywołanej stanem obróbki cieplnej badanego materiału. Uzyskane wyniki badań stali 38GSA odniesiono porównawczo do niskostopowych, martenzytycznych stali odpornych na zużywanie ścierne Hardox 500 i Brinar 500.

3

Properties prediction of linear block-polyurethanes based on the mixtures of simple oligoethers

Anisimov Volodymyr Mykolaovych, Anisimov Volodymyr Volodymyrovych, Krenicky Tibor

Management Systems in Production Engineering

|

2019

|

nr 4 (27)

217--220

EN

Polyurethanes are materials usable in wide spectrum of applications. This article is aimed at the properties tailoring of selected polymers by an alteration in initial materials. To achieve that goal, we proposed form the polyurethane matrix by mixing materials that have a different ratio of the initial components. Mathematical model has been developed that describes relationship of structure and strength, deformation, rheological and tribotechnical characteristics of linear block-polyurethanes based on oligoether blends. Oligoethers blend samples were obtained by injection moulding on an automatic thermoplastication machine with varying proportions of the starting components over the whole concentration range. A significant change of properties over the whole concentration range was observed and compositions with unique combination of characteristics have been determined. Obtained dependencies allow to predict the composition of the binary mixture with a tailored level of strength, deformation, rheological and tribotechnical characteristics. The obtained results are fully consistent with the practical experience of processing and exploitation of initial polyurethanes.

4

Use of the theory of similarity in the study of cutting tool wear

Bezyazychny V. F., Szczerek M., Nepomiluev V. V., Kiselev Z. W.

Tribologia

|

2018

|

nr 1

7--10

EN

The paper highlights the methods to define wear intensity of cutting tools using the theory of similarity. The dimensionless numbers of the cutting procedures, which are necessary in calculating cutting tool wear intensity, are defined with regard to the cutting conditions, cutting tool geometry, and the physico-mechanical properties of the work stock and the tool materials.

PL

W artykule przedstawiono metody określania intensywności zużywania narzędzi skrawających z wykorzystaniem teorii podobieństwa. Bezwymiarowe liczby dotyczące procesu skrawania, które są konieczne do obliczenia intensywności zużycia narzędzia tnącego, są wyznaczane w odniesieniu do warunków skrawania, geometrii narzędzia skrawającego i właściwości fizykomechanicznych materiałów obrabianych oraz materiału narzędzia.

5

Impact of Slip Speed on the Wear Intensity of 38GSA and HARDOX 500 STEELS

Tarasiuk W., Napiórkowski J., Ligier K.

Tribologia

|

2018

|

nr 4

121--125

EN

The study shows the results of experimental tests on the wear intensity of 38GSA and Hardox 500 steels in combination with a silicate material in relation to the slip speed. In order to reflect the actual working conditions, the counter sample was cut out of a 1NF class 15 silicate brick. The granulometric composition of the sand-lime mixture ranges from 0.1 to 5 mm. Slip speeds were selected to be close to the real conditions in which construction products and aggregates are transported.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących intensywności zużywania stali Hardox 500 i 38GSA w skojarzeniu z materiałem silikatowym w zależności od prędkości poślizgu. Aby oddać rzeczywiste warunki pracy, przeciwpróbka została wycięta z cegły silikatowej 1NF klasy 15. Skład granulometryczny mieszanki wapienno-piaskowej zawiera się w przedziale od 0,1 do 5 mm. Prędkości poślizgu dobrano tak, aby były zbliżone do realnych warunków, w których transportowane są wyroby budowlane i kruszywa.

6

Effect of Laser Hardening of Steel on the Wear Process in an Abrasive Soil Mass

Napiórkowski J., Konat Ł., Pietruszewska M.

Tribologia

|

2018

|

nr 4

63--69

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu hartowania laserowego na przebieg i intensywność zużywania stali 38GSA (38MnSi4) i Hardox 600 w glebowej masie ściernej. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych, wykorzystując maszynę typu „wirująca misa”. Masę ścierną stanowiły dwa rodzaje gleby: lekka i średnia. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że twardość uległa zmniejszeniu (w stosunku do stanu dostarczenia). Przeprowadzenie procesu hartowania powierzchniowego laserem spowodowało wyraźne podwyższenie odporności na zużywanie ścierne jedynie stali 38GSA (38MnSi4). W odniesieniu do stali Hardox zabieg hartowania spowodował zmniejszenie wskaźnika odporności na zużywanie ścierne w stosunku do stanu dostarczenia tej stali.

EN

This paper presents the results of tests for the effects of laser hardening on the course and intensity of wear of 38GSA (38MnSi4) and Hardox 600 steels in an abrasive soil mass. The tests were carried out under laboratory conditions, using a “rotating bowl” type machine. Two types of soil, i.e. light and medium, were used as the abrasive mass. Based on the obtained test results, it was found that hardness decreased (in relation to asdelivered condition). The performed laser surface hardening process significantly increased the abrasive wear resistance only for 38GSA (38MnSi4) steel. As regards to Hardox steel, the hardening treatment reduced the abrasive wear resistance index compared to the as-delivered condition of the steel.

7

Research on metal fatigue of rail vehicle wheel considering the wear intensity of rolling surface

Vaičiūnas G., Bureika G., Steišūnas S.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

24--29

EN

The article overviews scientific research studies that examine the interaction between railway vehicle wheel and rail, and the phenomena of wear on wheel rolling surface. Unique experimental research has been conducted, in which regularity of weariness on rolling surface of exploitable locomotive wheel and phenomena of metal fatigue on wheel were researched. A hypothesis is made, that according to the differences in weariness intensity of wheel rolling surface it is possible to determine the start of metal fatigue. The inequality of wear intensity of different locomotive wheels is assessed by the Sharpe ratio, adapting it to describe the wheel wear intensity criteria. Based on the results of research, the authors propose a simplified and reliable methodology for determining metal fatigue on locomotive wheels at initial stages. The uneven wear on rolling surface of different wheels of wheelset inevitably changes the values of Sharpe ratio, which can accurately describe the conditions in which the critical metal fatigue on wheels begins to emerge.

PL

W artykule omówiono badania naukowe dotyczące wzajemnych oddziaływań między kołem pojazdu szynowego a szyną oraz zjawiska zużycia powierzchni tocznej kół. Przeprowadzono nowatorskie badania eksperymentalne, w których zbadano prawidłowości dotyczące zużywania się powierzchni tocznej eksploatowanego koła lokomotywy oraz zjawisko zmęczenia metalu koła. Założono hipotezę, że na podstawie różnic w intensywności zużycia powierzchni tocznej kół można określić początek procesu zmęczenia metalu. Różnice w intensywności zużycia różnych kół lokomotywy oceniano na podstawie współczynnika Sharpe'a, dostosowując go do opisu kryteriów intensywności zużycia kół. Na podstawie wyników badań autorzy zaproponowali uproszczoną, rzetelną metodologię określania zmęczenia metalu kół lokomotywy na początkowym etapie tego procesu. Nierównomierne zużycie powierzchni tocznej różnych kół zestawu kołowego zmienia wartości współczynnika Sharpe'a, które można wykorzystać do precyzyjnego opisu warunków, w jakich dochodzi do krytycznego zmęczenia metalu kół.

8

The surface texture and its influence on the tribological characteristics of a friction pair: metal–polymer

Niemczewska-Wójcik M., Piekoszewski W.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 17, no. 2

344–-353

EN

The selection of a manufacturing process (finishing) related to material properties seems to be of vital importance. On the condition that manufacturing and machining parameters are chosen correctly, they may optimize the functional properties of components, ensuring reduction of wear and longer life of a friction pair. The subjects of research were metal surfaces used in conjunction with polymer surfaces. These both materials are used in medicine. From the precision machining process, three different kinds of plate surface textures (defined by Ra parameter: Ra(A) < Ra(B) < Ra(C)) were obtained. The tribological research was performed with a tribotester in the Ringer's solution, which helped determine the following tribological characteristics of a friction pair: friction coefficient and the wear intensity of a polymeric pin. Two devices were employed to analyze surface texture: a scanning electron microscopy and a white light interference microscopy. It was noticed that there was a certain correlation between the machined surface established in the manufacturing process, tribological characteristics, and the worn surface created during a friction cycle. The lowest friction coefficient as well as the smallest value of wear intensity were obtained for friction pair: pin-on-plate A. The results should be verified during the following stage – tribological tests on a simulator.

9

Określenie intensywności zużycia na przykładzie elementów stalowych

Dzierwa A.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

469--472, CD

PL

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 szlifowanie (1 wariant) oraz piaskowanie (2 wariant). Dzięki temu uzyskano różne wartości średniego arytmetycznego odchylenia nierówności powierzchni Sa - w przypadku powierzchni szlifowanej Sa = 0,227 μm, a w przypadku powierzchni piaskowanej Sa = 3,49 μm. Powierzchnia szlifowana była powierzchnią anizotropową (Str=0,0426), natomiast powierzchnia piaskowana – izotropową (Str=0,815). Obciążenie podczas badań tribologicznych wyniosło 10N. Testy wykonano przy średnicy tarczy d=10 mm, stosując identyczną prędkość obrotową n=300obr/min. Prędkość ślizgowa v wyniosła 0,157 m/s. Całkowity czas badań intensywności zużycia wyniósł 1 godz. Jednak każdorazowo po kolejnych 15 minutach testu, tester był zatrzymywany i określane było zużycie badanej powierzchni. 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. Wszystkie testy przeprowadzono z trzykrotną powtarzalnością.

EN

Tribological tests were conducted using a ball-ondisc 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. Hardness of steel 42CrMo4 disc was received after heat treatment (quenching – 830oC, cooling in oil and tempering – 550oC, cooling in air). Dry tests, using similar contact conditions were carried out. All tests were at least 3 times repeated. Disc samples were prepared using grinding (1 variant) and sand-blasting (2 variant) in order to obtain different values of the arithmetical mean height of the surface parameter Sa. In the case of grinding surface it was Sa = 0,227 μm and in the case of sand-blasting surface it was Sa = 3,49 μm. Ground surface was anisotropic (Str=0,0426) and sand-blasting isotropic surface (Str=0,815). Total intensity wear test lasted 1 hour, every after 15 min. tester was stopped and wear was measured. 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 speed of 0.157 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.

10

Zużywanie elementów roboczych młyna udarowego i sposoby minimalizowania skutków tego procesu

Styp-Rekowski M., Borowski Z., Flizikowski J., Matuszewski M.

Tribologia

|

2015

|

nr 3

173--181

PL

W artykule przedstawiono analizę czynników mających wpływ na intensywność procesu zużywania udarowego młyna tarczowo-kołkowego, głównie jego elementów roboczych – kołków. Zidentyfikowano czynniki konstrukcyjne, którymi były: powierzchnia kołków i stan ich warstwy wierzchniej, przede wszystkim jej powierzchni. Na tej podstawie zaproponowano zmiany konstrukcyjne: na powierzchni bocznej kołków nacięto gwint, zwiększając w ten sposób ich powierzchnie czynne o ok. 80%. Kołki poddano ponadto obróbce cieplno- -chemicznej – azotowaniu. Wprowadzenie zaproponowanych zmian zwiększyło trwałość kołków prawie dwukrotnie.

EN

The paper presents an analysis of the factors affecting the intensity of the wear process of impact disk-pin mill, mainly its working parts – pins. Structural factors have been identified which were the following: the area of the pins’ surface and the state of the surface layer. On this basis, the following design changes were made: Threads were cut into side surface of the pins increasing their active surfaces by approx. 80%. The pins were also thermo-chemical treated – nitriding. The application of proposed changes has nearly doubled the durability of the pins.

11

The influence of radiation modification on tribological properties of T5W, T7W plastics used in kinematics systems

Bara M.

Tribologia

|

2013

|

nr 4

9--15

EN

T5W and T7W plastics are a composite with a PTFE matrix and a prepared carbon powder as a dispersive phase. Due to the low friction coefficient value, these plastics are often used as a guide ring in the pneumatic and hydraulic piston–cylinder systems and the shock absorbers. This work attempts to increase wear resistant of plastics through the application of radiation modification. The plastics were associated with oxide layers obtained on the EN AW-5251 aluminium alloy via an electrochemical method route. Tribological tests were conducted on the T-17 tester in technically dry conditions.

PL

Tworzywa T5W i T7W to kompozyty wytworzone na osnowie PTFE z fazą dyspersyjną w postaci proszku węgla preparowanego, używane do produkcji pierścieni prowadzących stosowanych w siłownikach pneumatycznych. Autor pracy podjął próbę zwiększenia odporności na zużycie tworzyw T5W, T7W stosowanych w układach tłok–cylinder, poprzez zastosowanie modyfikacji radiacyjnej. W pracy próbki z tworzywa zostały poddane kilkukrotnemu napromieniowaniu strumieniem elektronów, w dawce po 26 kGy. Tworzywa skojarzono z warstwami tlenkowymi stosowanymi na pokrycia wewnętrznych gładzi cylindrów niesmarowanych siłowników pneumatycznych. Warstwy tlenkowe wytworzono na podłożu stopu aluminium EN AW-5251 w procesie elektrochemicznego utleniania metodą stałoprądową. Badania tribologiczne przeprowadzono na testerze T-17. Tester przeznaczony jest do badań materiałów współpracujących ślizgowo w ruchu posuwisto-zwrotnym. Testy tribologiczne przeprowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego, na drodze tarcia 50 km, ze wstępnym etapem 15 km docierania, stosując obciążenie 1 MPa oraz średnią prędkość ślizgania 0,2 m/s. Na podstawie danych otrzymanych w wyniku przeprowadzonego testu tribologicznego określono wpływ zastosowanej modyfikacji na intensywność zużywania badanych tworzyw oraz wartość współczynnika tarcia pary ślizgowej. Z analizy badań wynika, że przeprowadzenie modyfikacji radiacyjnej w dawce do 52 kGy dla tworzywa T5W oraz do 78 kGy dla tworzywa T7W wywołuje korzystne dla zastosowań tribologicznych zmiany w strukturze tych tworzyw. Nagłe obniżenie odporności zużyciowej tworzyw w wyniku zastosowania większych dawek promieniowania może być efektem degradacji struktury tworzywa.

12

The analysis of finish tooling influence on wear intensity of marine pump shaft

Labuda W., Charchalis A.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 1

163--170

EN

Angular momentum pumps are very often applied onboard ships. These pumps are used in cooling circuits of medium and high power engines, power plant boilers as well as bilge, ballast and fire installations. Such an extensive use of angular momentum pumps on board is connected with their numerous advantages. However during operation the wear of marine hull, the rotor and shaft seals takes place. The research attempts to increase the service life of shafts The article presents the research results referring to the analysis of the influence of finish treatment (finishing turning, grinding, burnishing) on the friction of steel applied to marine pump shafts. The research was performed on a roller 39 mm in diameter made of 304L stainless steel. The finish tooling of pump shaft pins was carry out on a universal centre lathe. The finish turning process was carried out by means of a WNMG WF 080408 Sandvik Coromant cutting tool with replaceable inserts. The grinding process was performed by grinding attachment for lathes. The 1-80x10x32-99C 80-N V grinding wheel was used for the process. The process of burnishing was done by SRMD single roll burnishing tool by Yamato. The burnishing process was carried out at the following technological parameters: burnishing force 1.1 kN, burnishing speed 35 m/min, feed 0.13 mm/rev. In addition, the influence of the number of burnishing tool passes on the friction was determined. The paper will present the research results of test on the wear intensity examination of samples after finish machining. The experiment was performed on block – roll tester machine.

13

Aspekty tribologiczne nowych kompozytów polimerowych z nanomikronapełniaczami metaliczno-ceramicznymi wytworzonymi mechanochemicznie

Sikora T., Wieczorek-Ciurowa K., Moszumański R., Piekoszewski W.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2012

|

R. 109, z. 1-Ch

157--165

PL

Przedstawiono wyniki rozpoznawczych badań właściwości tribologicznych kompozytów polimerowych z mechanochemicznie wytworzonymi nanomikronapełniaczami metaliczno-ceramicznymi. Materiały te mogą mieć zastosowanie w konstrukcjach ruchowych współpracujących ciernie bądź ślizgowo w hamulcach i łożyskach. Reagentem były tlenki Cu(II), Ni(II) i krzemek żelaza. Wytypowano jako materiał na łożyska kompozyt o składzie (%): żywica formaldehydowa (45) – Cu0/FexOy/SiO2 (55), a materiał o właściwościach ciernych kompozyt żywica epoksydowa (14) z napełniaczem Ni0/Ni3Fe/SiO2 (86), a także Cu0/FexOy/SiO2 (86).

EN

Preliminary tribological studies of polymer matrix composites reinforced with metal-ceramic micronanopowders are presented. They can be used as components of brake systems, clutches and bearings. As reagents Cu(II), Ni(II) oxides and Fe3Si were used. The best results of friction coefficient achieved two epoxy matrix composites reinforced with Ni0/Ni3Fe/SiO2 (86%) and Cu0/FexOy/SiO2 (86%), respectively. As a sliding material phenol-formaldehyde matrix composite with Cu0/FexOy/SiO2 (55%) filler was chosen.

14

Influence of parameters GTAW remelting process on the tribological properties of the 100Cr6 bearing steel

Bochnowski W.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 3

43-46

EN

In this work, the influence of parameters gas tungsten arc welding on the surface properties of a 100Cr6 steel was studied. Four different the current intensity has been used to remelting surface of the steel. Results of the effect of the current intensity arc electric on the microhardness, friction coefficient and wear intensity 100Cr6 steel was presented. Wear mechanisms were investigated by optical and scanning electron microscopy. Tribological test showed that the remelting with current intensity to 60A surface of the 100Cr6 leads to reduction of wear intensity in comparison to the conventional heat treatment. If treatment was made with current arc intensity - 80 A and more the wear intensity increased. During tribology tests two kinds wear material were distinguished: abrasive wear and adhesive wear.

15

Wpływ parametru strukturalnego ═D dendrytów fazy α na intensywność zużycia ściernego odlewów ze stopu C355 uszlachetnionych skoncentrowanym strumieniem ciepła

Mróz M., Orłowicz W., Tupaj M.

Tribologia

|

2008

|

nr 1

101-109

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu szybkiej krystalizacji realizowanej z wykorzystaniem metody GTAW na mikrostrukturę i właściwości użytkowe odlewu ze stopu C355. Materiał do badań stanowiły próbki odlane do formy metalowej, które uszlachetniono powierzchniowo z zastosowaniem różnych wartości parametrów technologicznych metody GTAW. Określono związek pomiędzy parametrem strukturalnym ═D a intensywnością zużycia ściernego.

EN

The results of the effect of rapid solidification, realized with GTAW method, on the structure and properties of C355 alloy was presented in the paper. The sample was prepared in the permanent mould and refined surface with variable parameters of GTAW process (welding current, arc advance speed). The correlation were applied in order to the relation between the structure parameters and wear intensity.

16

Koncepcja dwuetapowych tribologicznych badań biomateriałów i elementów protezy stawu biodrowego człowieka

Kalbarczyk M., Piekoszewski W., Szczerek M., Wulczyński J.

Tribologia

|

2008

|

nr 2

223-233

PL

W artykule przedstawiono koncepcje dwuetapowych tribologicznych badań biomateriałów oraz elementów protezy stawu biodrowego. Pierwszy etap badań służy do klasyfikowania skojarzeń biomateriałowych pod względem wartości współczynnika tarcia oraz odporności na zużycie. Badania te realizowane są zgodnie z normą ASTM F 732-82, przy pomocy testera tribologicznego typu trzpień-płytka. Węzeł tarcia zbudowany jest z prostych próbek, stąd niski koszt ich produkcji i przygotowania. Czas pojedynczego testu to około 12 dni. Efektem pierwszego etapu badań jest wyłonienie optymalnej pod względem tribologicznym pary materiałów, z których wyprodukowane zostaną elementy endoprotezy, stanowiące przedmiot drugiego etapu badań. Celem drugiego etapu badań jest ocena właściwości tribologicznych endoprotez wykonanych z materiałów wybranych w pierwszym etapie. Badania realizowane są za pomocą symulatora sferycznych układów kinematycznych w oparciu o normy: ASTM F-732-82, ISO 7206, ISO 14242 oraz raport techniczny ISO TR 9325. Wartość zużycia i intensywności zużywania określana jest za pomocą aparatury do precyzyjnego określania wymiarów (CMM). W przypadku drugiego etapu badań czas pojedynczego testu to co najmniej dwa miesiące, co odpowiada dwuletniemu okresowi użytkowania endoprotezy. Do analizy powierzchni trących, charakteru procesów tribologicznych oraz śladów tarcia wykorzystywany jest mikroskop sił atomowych oraz mikroskop optyczny. Zastosowanie badań dwuetapowych znacząco redukuje koszty próbek oraz wielokrotnie skraca czas trwania testów. Wymieniona wyżej aparatura testująca i analityczna stanowi część wyposażenia Zakładu Tribologii ITeE-PIB.

EN

The paper presents the idea of two-stage tribological investigation of biomaterials and hip joint prosthesis components. The first step concerns the preliminary tribological tests of simple specimens, like pin and disc, performed by means of Reciprocating Pin-on-Flat Testing Machine according to ASTM F 732-82. The aim of this research is to classify the biomaterials according to the wear resistance and friction coefficient and choose the one with the best tribological performance to be investigated in the next stage. The second stage includes the long-term tribological tests of total hip joint prosthesis with the determination of wear volume, wear intensity, friction coefficient, and the surface and structure changes of hip joint elements. The endoprosthesis components research is performed by means of a simulator of tribotesting spheroid kinematic joints, and analytic devices such as optical microscope, atomic force microscope (AFM) and the coordinates measuring machine (CMM). The tribological tests are performed according to conditions suggested in ISO 14242, ISO 7206, ISO TR 9325. The presented idea of the two-stage tribological investigation of biomaterials and hip joint components make it possible to significantly decrease the research costs and radically shorten the investigation time. All aforementioned tribological testing machines as well as analytic devices are parts of equipment of Tribological Laboratory at ITeE-PIB.

17

Wpływ wydzieleń krzemu na intensywność zużycia ściernego odlewów ze stopu C355 uszlachetnionych powierzchniowo skoncentrowanym strumieniem ciepła

Orłowicz W., Mróz M., Tupaj M.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 8

488-492

PL

Na powierzchni próbek ze stopu C355 wykonano nadtopienia z wykorzystaniem metody GTAW. Proces prowadzono w atmosferze argonu, przy zmiennej w zakresie od 200 do 800 mm/min prędkości skanowania łukiem elektrycznym. Dla materiału z obszaru nadtopień oceniono parametr strukturalny L/MAX, Lambda/E, mikrotwardość oraz zużycie ścierne. Związek pomiędzy prędkością skanowania łukiem elektrycznym, parametrami mikrostruktury, intensywnością zużycia ściernego i twardością opisano z wykorzystaniem metody regresji krokowej.

EN

Surface of the C355 alloy samples was refined by the GTAW method fusions. The process was conducted in an argon atmosphere at variable scanning rate of an electric arc, ranging from 200 to 800 mm per minute. The structural parameter L/MAX, Lambda/E microhardness and frictional wear were assessed for the fused area of the material. Correlation between electric arc scanning rate, microstructure parameters, frictional wear intensity and hardness has been described using stepwise regression method. The results indicate that refining of the top surface of the C355 alloy casts with concentrated heat flux leads both to significant decrease in a scope of silicon precipitation in the eutectic area and to the reduction of a distance between precipitates. Microstructure of the fusion areas, which is crystallization rate dependant, can be controlled by altering the electric arc scanning rate. Refining of the casts surface by means of concentrated heat flux made that both structural parameter L/MAX and structural parameter Lambda/E were three times smaller. It was found that the structural parameter L/MAX is more sensitive to the variation in an electric arc scanning rate (threefold change) than the structural parameter Lambda/E (twofold change). Application of the GTAW method for refining of the C355 alloy casts enabled obtaining the microstructure characterized by high hardness and low value of the coefficient of friction wear intensity. The coefficient of friction wear intensity dropped eightfold. Reduction of friction wear intensity of the concentrated heat flux refined material in comparison to the base material results from the decrease in the scope of silicon precipitation and from the reduction of a distance between precipitates in the eutectic area.

18

Increase of reliability and tribological characteristics of gyroscopes

Kovalev E., Ignatiev M., Wisniewska-Weinert H., Leshchynsky V.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2006

|

Vol. 11, no 3

501-506

EN

Now gyroscopic devices are applied in many industrial areas. Alongside with traditional mechanical gyroscopes, the increasing weight is got by systems of mechanical group realizing more perfect principles of their construction, such as gyroscopes with non-contact levitating rotor. However, complication of gyroscopic devices entails a number of problems which are not solved till now. One of the most critical problems is reliability of a rotor and stator at an emergency situation. This situation is characterized by "landing" of a rotor on stator. It leads to destruction of elements of stator because of high tangential loading (friction coefficient of ferrite is more than 0.25). Special coatings for ferrite materials have been developed to decrease friction coefficient (to 0.07) and to provide stator and rotor reliability even under emergency situation: amorphous (Al-Si)N magnetron coating and coating based on MoS2 nanoparticles with polymer binder. Tests of the developed coating was realised in vacuum [...] at loading 1-5 MPa and sliding velocity of 0.2-1.0m/s. The test results show that problem of durability of gyroscopes with non-contact levitating a rotor can be successfully solved with the help of new coatings.

19

Friction and wear of diffusion MoS2 solid lubricant coatings

Kovalev E., Ignatiev M., Leshchynsky V., Wiśniewska-Weinert H.

Problemy Eksploatacji

|

2005

|

nr 2

171--179

EN

The main objective of the presented research is an analysis of tribological properties of multilayered MoS2 solid lubricant coatings produced by diffusion synthesis. These coatings are applied to provide high serviceability of friction assemblies in air, helium environment and vacuum in the temperature range 300-973 K. The following configurations were used for wear tests: disk-on-disk with one annular ledge, disk-on-disk with three annular ledges and pin-on-disk.

PL

Głównym celem badań była analiza właściwości tribologicznych wielo-warstwowych powłok smarujących MoS2 wytwarzanych w procesie syntezy dyfuzyjnej. Powłoki takie stosowane są dla zapewnienia wysokiej jakości pracy węzłów tarcia w środowisku powietrza, helu i w próżni, w temperaturze od 300 do 973 K. W badaniach zużycia użyto następujących konfiguracji elementów testowych: tarcza-tarcza z jednym pierścieniowym występem tarcza-tarcza z trzema pierścieniowymi występami oraz trzpień-tarcza.

20

Osobliwości eksploatacyjnej warstwy wierzchniej konstytuowanej w ruchu posuwisto-zwrotnym.

Burakowski T., Marczak R.

Inżynieria Materiałowa

|

1999

|

R. XX, nr 5

503-505

PL

W referacie przedstawiono osobliwości w kształtowaniu się eksploatacyjnej warstwy wierzchniej (EWW) na roboczych powierzchniach pary trącej - pierścień - tuleja w zależności od: rodzaju materiałów skojarzenia, środka smarowego i gęstości energii tarcia. Uzyskane rezultaty świadczą o potrzebie łącznego rozpatrywania wpływu wszystkich materiałów skojarzenia oraz czynników konstrukcyjnych i eksploatacyjnych na efekt finalny tj. opory tarcia i intensywność zużycia.

EN

The paper presents exceptionalities at formation of the service generated layer (EWW) on working surfaces of the friction couple ring-sleeve in the dependence on association kind and material, lubricating medium and friction energy density. The obtained results give the evidence of necessity to consider the influence of all materials of the association and constructional and performance factors on the final effects, i.e. the frictional resistance and the wear intensity.