Możliwości wykorzystania zjawiska anomalnego tarcia stopu aluminium 2017 o strukturze nanometrycznej. Anomalous friction behavior of 2017 nanostructured aluminium alloy and prospects of its utilization.
Journal Title: Obróbka Plastyczna Metali - Year 2015, Vol 26, Issue 4
Abstract
Materiały łożyskowe na bazie aluminium są szeroko stosowane w przemyśle samochodowym. Jedną ze szczególnych zalet tych materiałów jest oszczędność na masie przy użyciu stopów aluminiu m. Jednakże wpływ submikro- i nanostruktury na tribologiczne zachowanie tych materiałów nie jest szczegółowo zbadane. Wpływ normalnego obciążenia i prędkości poślizgu na tarciowe zachowanie nanostrukturalnego stopu aluminium na stali nie zostało jeszcze zbadane. Artykuł zawiera wyniki tribologicznego badania nanokrystalicznego stopu aluminium NC A2017. Możliwości stosowania tych materiałów, uzyskanych metodą wyciskania hydrostatycznego, w różnych zespołach ciernych, wyglądają bardzo obiecująco. Okazuje się, że stop aluminium 2017 o strukturze manometrycznej wykazuje niskie współczynniki tarcia przy niskich obciążeniach normalnych, Z drugiej strony, stop aluminium NC A2017 można z powodzeniem kształtować w temperaturze 200oC i wyższej. Odkształcenie plastyczne tego materiału powyżej 200oC powoduje zauważalny rozrost ziaren. Jednakże określone średnice ziaren są w zakresie submikronowym, nawet dla temperatury ściskania wynoszącej 300oC. Zachowanie tarciowe stopu aluminium NC 2017 charakteryzuje się trzykrotnym anomalnym spadkiem współczynnika tarcia do f=0,15 w porównaniu z f=0,45 dla gruboziarnistego stopu aluminium 2017. Odporność na zużycie stopu NC 2017 jest trzykrotnie większe w porównaniu z gruboziarnistym stopem 2017. Przypuszczalną przyczyną takiego zachowania są szczególne cechy nanostruktury i zawartość wydzieleni fazowych w stopie NC 2017. Aluminum-based bearing materials are widely used for automotive applications. One special advantage is the weight savings associated with using aluminum alloys. However, the effect of submicro- and nanostructure on the tribology behavior of these materials is not studied in detail. The effects of normal load and sliding velocity on the frictional behavior of nanostructured aluminum alloy against steel is not studied yet. The paper contains the results of tribology examination of nanocrystalline (NC) aluminum alloy NC A2017. The possibilities of use of these materials obtained by the method of hydrostatic extrusion, in various friction units look very promising. It is found the 2017 aluminum alloy with nanometric structure exhibits low friction coefficients at low normal loads. From other side the NCA2017 aluminum alloy can be successfully formed 200oC and above. Plastic deformation of the material above 200oC causes noticeable grain growth. However, the determined average grain diameters are in the submicron range, even for compression temperature of 300oC. The friction behavior of NC 2017 Al alloy is characterized by three times anomalous fall of friction coefficient up to f=0.15 as compared with f=0.45 for coarse grained 2017 Al alloy. The wear rate of NC 2017 Al alloy is diminished by three times as compared to that of coarse grained 2017 Al alloy. The possible reason of such a behavior is the specific features of nanostructure and precipitates of NC 2017 Al alloy.
Authors and Affiliations
Hanna Wiśniewska-Weinert, Volf Leshchynsky, Jacek Borowski, Małgorzata Lewandowska, Tomasz Wiśniewski
Keywords
Related Articles
- EP ID EP493572
- DOI -
- Views 38
- Downloads 0
Struktura i własności mechaniczne prętów ze stopu AA7010 w stanach O i T6. The structure and mechanical properties of AA7010 alloy rods in the O and T6 tempers
Wyciskane na gorąco pręty ze stopu aluminium AlZn6,43Mg2,23Cu1,78 (AA7010) poddano, kolejno, odkształceniu drogą ciągnienia, wyżarzaniu na stan miękki (O) oraz procesowi utwardzania wydzieleniowego na stan T6. Próbki cią...
Moduł sprężystości wzdłużnej blachy stalowej z perforacją prostą. The modulus of elasticity of steel sheet with right pattern of perforation.
Blachy perforowane należą do materiałów inżynierskich o szerokiej palecie coraz bardziej zaawansowanych zastosowań. Wymaga to dobrego rozpoznania ich właściwości, ich specyficznych w stosunku do pełnej blachy cech. W pra...
Wytwarzanie wierteł krętych w procesie wyciskania. Extrusion of twist drills.
W opracowaniu przedstawiono wyniki badań nad nowym procesem wyciskania wierteł krętych w matrycach dzielonych. Głównym celem tych badań było określenie parametrów, które wpływają w istotny sposób na przebieg procesu. Par...
Trwałość narzędzi w procesach kucia. Tool lifetime in forging processes.
W artykule omówiono najważniejsze mechanizmy niszczące narzędzia w procesach kucia, takie jak: zużycie ścierne, zmęczenie cieplno-mechaniczne, odkształcenie plastyczne, pękanie zmęczeniowe, zużycie adhezyjne i utlenianie...
Zaawansowane technologie wytwarzania komponentów poprzez kucie i spiekanie proszków. Advanced powder forging and sintering technologies of components manufacturing.
W wyniku opracowania nowych, zaawansowanych technologii metalurgii proszków, nowe materiały i kompozyty proszkowe są obecnie szeroko stosowane w wielu dziedzinach techniki, ze względu na ich zdolność do uzyskiwania pożąd...