Purpose: The tribological behaviour of the PVD-TiAlN-coated carbide inserts was studied in dry sliding against carbon and stainless steel and cast iron counterparts. The friction and wear effects were examined at variable sliding speeds and normal loads. Design/methodology/approach: A pin-on-disc device with round tool inserts was applied to conduct friction and wear tests in which both the friction coefficient and the linear wear of the tribo-pairs were continuously recorded versus sliding distance. The volumetric wear rate was used to compare the wear resistance of the tribo-pairs tested. Light microscopy (LOM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray microanalyses by EDAX were applied for observations of wear scars and wear products. Findings: Severe adhesive wear of the mating surfaces was found to be predominant mechanism in dry friction between the TiAlN coating and the AISI 304 austenitic steel. In this case the protective TiAlN layer was removed even under the lowest load and sliding speed applied. On the contrary, both TiAlN/C45 and TiAlN/ EN-GJL-300 pairs showed the mild abrasive wear mechanism with the occurrence of tribo-oxidation. For these cases the protective function of the PVD-arc TiAlN layer appeared to be sufficient. Research limitations/implications: The above findings to be transmitted to machining need confirmation in real machining conditions. However, they suggest serious limitations in use of the coatings tested. Practical implications: The results can be helpful in the tool choice for the three materials machined. Originality/value: Some specific frictional behaviours and relevant wear mechanisms observed are highlighted and quantified.
The tribological behavior of the PVD-TiAlN coated carbide inserts in dry sliding against two-phase (α-β) titanium alloy,Ti6Al4V grade, was investigated. A modified pin-on-disc device was used to conduct experiments under variable normal load and sliding speed. Scanning electron microscopy (SEM) and X-ray micro-analyses by EDS were applied for observations of wear scars and wear products. It was revealed that the increase of sliding speed contributes to decreasing the friction coefficient under a low normal force, whereas the increase of the normal loading causes the friction coefficient is less sensitive to changes in the sliding speed and its values are equal to μ = 0.26-0.34. The adhesive nature of wear along with severe abrasive action of the Ti alloy were documented.
PL
W artykule przestawiono wyniki badań dotyczące tribologicznego zachowania się płytek skrawających z węglika spiekanego pokrytego powłoką TiAlN w skojarzeniu z dwufazowym (α-β) stopem tytanu Ti6Al4V w warunkach tarcia suchego. W badaniach użyto zmodyfikowane urządzenie typu pin-on-disc, które umożliwia przeprowadzenie badań eksperymentalnych ze zmiennym obciążeniem normalnym i zmienną prędkością poślizgu. Do obserwacji śladów i produktów zużycia zastosowano mikroskopię skaningową (SEM) i mikroanalizę rentgenowską (EDS). Wykazano, że wzrost prędkości poślizgu przyczynia się do zmniejszenia współczynnika tarcia, jeśli stosuje się małe siły normalne, natomiast wzrost obciążenia normalnego powoduje, że współczynnik tarcia jest mniej wrażliwy na zmiany prędkości poślizgu i jego wartości wynoszą μ = 0,26-0,34. Udokumentowano adhezyjny mechanizm zużycia łącznie z silnym oddziaływaniem ściernym stopu tytanu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.