Structural factors contributing to increased wear resistance of steel friction couples

Abstract

Przeprowadzono badania odporności na zużycie w warunkach tarcia suchego i zużywania utleniającego. Stwierdzono, że zwiększona odporność na zużycie występuje, gdy temperatura strefy tarcia osiąga wartość równą temperaturze charakterystycznej dla danego układu a opory tarcia są stabilizowane. Towarzyszy temu przenoszenie materiału pomiędzy współpracującymi powierzchniami i obecność w strefie tarcia tlenków żelaza: FeO i Fe3O4, przy zmniejszeniu (do zaniku) ilości Fe2O3. W artykule przedstawiono badania odporności na zużycie dla dwóch par trących. Próbki wykonano ze stali C45 w dwóch stanach technologicznych. Przeciwpróbki wykonano ze stali 145Cr6. W celu identyfikacji składu i struktury powstałych podczas tarcia związków żelaza, a szczególnie tlenkowych struktur wtórnych występujących na powierzchni trących się ślizgaczy, wykorzystano analizę spektralną Mössbauera. Badania zużyciowe wymagały skonstruowania oryginalnego urządzenia badawczego, pozwalającego na pomiar zużycia w warunkach utworzenia i regulowania granicy izotermicznej, w ściśle określonej odległości od styku trących się ciał poprzez odbieranie (w wyniku chłodzenia) ciepła.Research into abrasive wear resistance in conditions of dry friction and oxidative wear have been carried out. It has been found that the increase of wear resistance of solid bodies appears where the temperature of a friction area is equal to the characteristic temperature and frictional resistance is stabilized. Increasing wear resistance of a system of bodies is effected by systems transfer of material between surfaces of rubbing bodies and presence of ferrum oxides: FeO and Fe3O4 and with decreasing share of Fe2O3 up to its disappearance. Resistance to abrasive wear in conditions of dry friction and oxidative wear was tested in two frictional systems. Specimens were made from steels C45 in two condition of heat treatment. Counter-specimens were made from 145Cr6. In order to identify composition and structure of the friction products and the types of ferrous compounds arising from friction, especially secondary oxide structures, present on the surface of rubbing components, Mössbauer spectral analysis was applied. The wear testing required construction of an original test device to measure wear in conditions of formation and regulation of the isothermic limit of temperature variation at a precisely determined distance from a contact of rubbing bodies by means of release (by cooling) of heat energy