WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH NA ZUŻYCIE FRETTINGOWE W POŁĄCZENIU WCISKOWYM



Podobne dokumenty
WPŁYW AZOTOWANIA NA ZUŻYCIE FRETTINGOWE W POŁĄCZENIU WCISKOWYM

WPŁYW HARTOWANIA POWIERZCHNIOWEGO NA ROZWÓJ ZUśYCIA FRETTINGOWEGO W MODELU POŁĄCZENIA WCISKOWEGO

Zużycie frettingowe w środkach transportu

PROCES ZUŻYCIA W POŁĄCZENIU OBROTOWYM NA PRZYKŁADZIE MODELU ZESTAWU KOŁOWEGO Z SAMOCZYNNĄ ZMIANĄ ROZSTAWU KÓŁ

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

Wybrane uszkodzenia i zużycia zestawów kołowych pojazdów szynowych

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2 W OBECNOŚCI PREPARATU EKSPLOATACYJNEGO O DZIAŁANIU CHEMICZNYM

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY KATEDRA KONSTRUKCJI I EKSPLOATACJI MASZYN

12/ Eksploatacja

WPŁYW DODATKU NA WŁASNOŚCI SMAROWE OLEJU BAZOWEGO SN-150

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

Badania wpływu obróbki laserowej i azotowania na własności warstwy wierzchniej próbek ze stali WCL

WPŁYW NA POWIERZCHNIOWĄ TRWAŁOŚĆ ZMĘCZENIOWĄ WYBRANYCH MATERIAŁÓW I TECHNOLOGII KONSTYTUOWANIA WARSTW POWIERZCHNIOWYCH ELEMENTÓW WĘZŁA TOCZNEGO

ELEMENTY TRIBOLOGII Elements of Tribology. forma studiów: studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 2W, 1L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ CRN W WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

BADANIA TARCIA W POŁĄCZENIACH SWORZNIOWYCH

BADANIA NAD MODYFIKOWANIEM WARUNKÓW PRACY ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH SILNIKÓW SPALINOWYCH

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW EKSPLOATACYJNYCH NA ZUŻYCIE ELEMENTÓW SKOJARZENIA TOCZNO-ŚLIZGOWEGO W OBECNOŚCI PŁYNU

WPYW STANU WARSTWY WIERZCHNIEJ NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE ŻELIWA SFEROIDALNEGO FERRYTYCZNEGO PO NAGNIATANIU

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH POLIAMIDU PA6 I MODARU

Trwałość i niezawodność Durability and reliability. Transport I stopień Ogólnoakademicki. Studia stacjonarne. Kierunkowy

DIAGNOSTYKA INTENSYWNOŚCI ZUŻYCIA OLEJU SILNIKOWEGO W CZASIE EKSPLOATACJI

CHARAKTERYSTYKA MECHANIZMÓW NISZCZĄCYCH POWIERZCHNIĘ WYROBÓW (ŚCIERANIE, KOROZJA, ZMĘCZENIE).

CZTEROKULOWA MASZYNA TARCIA ROZSZERZENIE MOŻLIWOŚCI BADAWCZYCH W WARUNKACH ZMIENNYCH OBCIĄŻEŃ

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

WPŁYW CHROPOWATOŚCI POWIERZCHNI MATERIAŁU NA GRUBOŚĆ POWŁOKI PO ALFINOWANIU

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2

2.1.M.07: Wpływ warunków zużycia na własności powierzchni materiałów inżynierskich

NOŚNOŚĆ POWIERZCHNI A RODZAJ JEJ OBRÓBKI

88 MECHANIK NR 3/2015

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

KSZTAŁTOWANIE JAKOŚCI TECHNOLOGICZNEJ ELEMENTÓW ZESTAWÓW KOŁOWYCH ZA POMOCĄ KULOWANIA

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

BADANIA PORÓWNAWCZE ODPORNOŚCI NA ZUŻYCIE PRZEZ TARCIE AZOTOWANYCH I NAWĘGLANYCH STALI KONSTRUKCYJNYCH

WĘGLOAZOTOWANIE JAKO ELEMENT OBRÓBKI CIEPLNEJ DLA ŻELIWA ADI

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTWY WIERZCHNIEJ STALI MODYFIKOWANEJ BOREM W WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

WPŁYW NACISKU, PRĘDKOŚCI ŚLIZGANIA I TWARDOŚCI NA ZUŻYCIE PRZY SUCHYM TARCIU STALI NA OBRĘCZE KÓŁ KOLEJOWYCH

OBLICZANIE KÓŁK ZĘBATYCH

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1

Badania tribologiczne ślizgowych węzłów obrotowych z czopami z powłoką TiB 2

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: RBM ET-n Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI CIERNYCH WYBRANYCH TWORZYW POLIURETANOWYCH STOSOWANYCH W NAPĘDACH KOLEJEK SZYNOWYCH

ZUŻYCIE TRYBOLOGICZNE KOMPOZYTU NA OSNOWIE ZGARU STOPU AK132 UMACNIANEGO CZĄSTKAMI SiC

ROZKŁAD TWARDOŚCI I MIKROTWARDOŚCI OSNOWY ŻELIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE NA PRZEKROJU MODELOWEGO ODLEWU

OPORY W RUCHU OSCYLACYJNYM MECHANIZMÓW MASZYN GÓRNICZYCH

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

POPRAWA CHARAKTERYSTYK TRIBOLOGICZNYCH POLIMEROWO- -METALOWYCH WĘZŁÓW TARCIA Z WYKORZYSTANIEM MODYFIKOWANYCH POROMERYCZNYCH POWŁOK POLIMEROWYCH

List of Presentations Lista Prezentacji October 3-5, 2018 Październik 3-5, 2018

Badania tribologiczne powłok CrN i TiN modyfikujących warstwę wierzchnią czopa w aspekcie zastosowania w łożyskach ślizgowych

RECENZJA. w sprawie nadania stopnia naukowego doktora habilitowanego w dziedzinie nauk technicznych w dyscyplinie budowa i eksploatacja maszyn

METODA WARTOŚCIOWANIA PARAMETRÓW PROCESU PLANOWEGO OBSŁUGIWANIA TECHNICZNEGO MASZYN ROLNICZYCH

Zużycie w eksploatacji maszyn Wear in machine operation. Mechanika I budowa maszyn I stopnia ogólnoakademicki studia stacjonarne

WPŁ YW NAGNIATANIA NA POPRAWĘ W Ł A Ś CIWOŚ CI EKSPLOATACYJNYCH WAŁ ÓW POMP WODNYCH SILNIKÓW OKRĘ TOWYCH

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

ZUŻYCIE TRIBOLOGICZNE POWŁOK KOMPOZYTOWYCH Ni-P-Al 2 O 3 WYTWORZONYCH METODĄ REDUKCJI CHEMICZNEJ

Uszkodzenia Pojazdów Szynowych Wywołane Usterkami Toru Kolejowego

Rok akademicki: 2013/2014 Kod: RBM KW-s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

KSZTAŁTOWANIE RELIEFÓW NA POWIERZCHNIACH ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH METODAMI NAGNIATANIA

Politechnika Poznańska Wydział Inżynierii Zarządzania. Wprowadzenie do techniki tarcie ćwiczenia

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

WPŁYW WYBRANYCH SMAROWYCH PREPARATÓW EKSPLOATACYJNYCH NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH PODCZAS TARCIA ZE STALĄ

W trzech niezależnych testach frezy z powłoką X tremeblue typu V803 był w każdym przypadku prawie 2 razy bardziej wydajne niż wersja niepowlekana.

ZASTOSOWANIE TESTERA T-05 DO BADAŃ ZUŻYCIA

Badanie oporu toczenia opon do samochodów osobowych na różnych nawierzchniach

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLISKIEJ Górnictwo z JERZY ANTONIAK, STANISŁAW DEHBNICKI STANISŁAW DRAMSKE SPOSÓB BADANIA LIN NOŚNYCH HA ZMĘCZENIE

MASZYNA MT-1 DO BADANIA WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNYCH ZE ZMIANĄ NACISKU JEDNOSTKOWEGO

ELEMENTARNE PROCESY ZUŻYWANIA TWORZYW WIELOFAZOWYCH W PIASKU LUŹNYM

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE POWŁOK ELEKTROLITYCZNYCH ZE STOPÓW NIKLU PO OBRÓBCE CIEPLNEJ

WARSTWY WĘGLIKOWE WYTWARZANE W PROCESIE CHROMOWANIA PRÓŻNIOWEGO NA POWIERZCHNI STALI POKRYTEJ STOPAMI NIKLU Z PIERWIASTKAMI WĘGLIKOTWÓRCZYMI

DEGRADACJA MATERIAŁÓW

WPŁYW PALIWA RME W OLEJU NAPĘDOWYM NA WŁAŚCIWOŚCI SMARNE W SKOJARZENIU STAL ALUMINIUM

PL B1. Politechnika Białostocka,Białystok,PL BUP 16/02. Roman Kaczyński,Białystok,PL Marek Jałbrzykowski,Wysokie Mazowieckie,PL

Wpływ warunków nagniatania tocznego na chropowatość powierzchni stali C45 po cięciu laserem

ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCI POŁĄCZEŃ WPUSTOWYCH, WIELOWYPUSTOWYCH I WIELOKARBOWYCH

OPINIA jednostki badawczej upoważnionej do przeprowadzania badań koniecznych do uzyskania świadectw dopuszczenia do eksploatacji

LABORATORIUM ĆWICZENIE LABORATORYJNE NR 6. Temat: Badanie odporności na ścieranie materiałów polimerowych.

MATERIAŁOWO-ENERGETYCZNE PODSTAWY KSZTAŁTOWANIA CHARAKTERYSTYK TRIBOLOGICZNYCH UKŁADU METAL-POLIMER

WYNIKI BADAŃ WARTOŚCIOWANIA PROCESU OBSŁUGI TECHNICZNEJ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH O RÓŻNYM POZIOMIE WYKORZYSTANIA

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

Zastosowanie MES do wyjaśnienia mechanizmu zużywania w węzłach tarcia

CHARAKTERYSTYCZNE USZKODZENIA ZESTAWU KOŁOWEGO POWODUJĄCE ZDARZENIA WYPADKOWE

Wpływ powłoki Al Si na proces wytwarzania i jakość zgrzewanych aluminiowanych rur stalowych

MODELOWANIE ZMIAN W STRUKTURZE GEOMETRYCZNEJ POWIERZCHNI ELEMENTÓW PAR KINEMATYCZNYCH Z TARCIEM TOCZNYM

POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. Ignacego Łukasiewicza. Ćwiczenie nr 4

Politechnika Politechnika Koszalińska

Semestr letni Brak Nie

Model komputerowy doboru warstw wierzchnich w zależności od sposobu zużywania

PROCEDURA DOBORU WARUNKÓW I PARAMETRÓW PROCESU TECHNOLOGICZNEGO W ASPEKCIE CECH EKSPLOATACYJNEJ WARSTWY WIERZCHNIEJ

WYKRYWANIE USZKODZEŃ W LITYCH ELEMENTACH ŁĄCZĄCYCH WAŁY

ON INFLUENCE OF DIESEL OIL SORT ON FRICTION AND WEAR PROCESSES Tarkowski Piotr, Paluch Roman Katedra Pojazdów Samochodowych Politechnika Lubelska

dr inż. Paweł Strzałkowski

ZMĘCZENIE CIEPLNE STALIWA CHROMOWEGO I CHROMOWO-NIKLOWEGO

MIKROSTRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI WARSTW MIĘDZYMETALICZNYCH NA STOPIE Ti-6Al-4V

STRUKTURA GEOMETRYCZNA POWIERZCHNI KOMPOZYTÓW ODLEWNICZYCH TYPU FeAl-Al 2 O 3 PO PRÓBACH TARCIA

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska

WPŁYW AZOTU NA STRUKTURĘ, TWARDOŚĆ I ZUŻYCIE ŚCIERNE ŻELIWA CHROMOWEGO

Analiza topografii powierzchni stali narzędziowej Vanadis 6 po wybranych sekwencyjnych procesach obróbki powierzchniowej

ZASTOSOWANIE POWŁOK PRZECIWADHEZYJNYCH W NARZĘDZIACH DO TŁOCZENIA

Transkrypt:

3-2010 T R I B O L O G I A 85 Stanisław GUZOWSKI *, Sławomir KOWALSKI * WPŁYW PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH NA ZUŻYCIE FRETTINGOWE W POŁĄCZENIU WCISKOWYM THE EFFECT OF TECHNOLOGICAL PROCESSES ON FRETTING WEAR IN A CLAMPED JOINT Słowa kluczowe: połączenie wciskowe, zużycie frettingowe Key words: clamped joints, fretting wear Streszczenie W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu wybranych procesów obróbki wykańczającej warstwy powierzchniowej (rolowanie, azotowanie, hartowanie powierzchniowe i molibdenowanie) na rozwój zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym. Badania zostały przeprowadzone na modelu połączenia koło oś zestawu kołowego. Wykazano, że dodatkowa obróbka powierzchni poprzez azotowanie, hartowanie lub mo- * Instytut Pojazdów Szynowych Politechniki Krakowskiej, al. Jana Pawła 37, 31-864 Kraków.

86 T R I B O L O G I A 3-2010 libdenowanie w znacznym stopniu ogranicza rozwój zużycia frettingowego. WPROWADZENIE Fretting jest jednym z procesów niszczenia warstw wierzchnich elementów maszyn. Jest to zjawisko oscylacyjnego ślizgania o małej amplitudzie elementów będących w styku, którego rezultatem jest uszkadzanie i zużywanie warstwy wierzchniej. Fretting jest zjawiskiem o bardzo złożonym mechanizmie zużywania, w którym nakładają się lub następują po sobie; zużycie adhezyjne, zmęczenie powierzchniowe, odwarstwianie, utlenianie, ścieranie wierzchołków nierówności oraz erozji luźnymi produktami zużycia [L. 5, 6, 7, 8, 9]. Elementem szczególnie narażonym na zużycie frettingowe jest połączenie wciskowe. Połączenie to kumuluje w sobie wszystkie czynniki warunkujące rozwój tego zużycia, a w szczególności nacisk pomiędzy skojarzonymi elementami oraz możliwość wystąpienia oscylacji pomiędzy nimi w przypadku pracy połączenia np. w warunkach obrotowego zginania. Przykładem zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym jest m.in. połączenie koło oś zestawu kołowego pojazdu szynowego. Dotychczasowe wyniki badań nad zużyciem frettingowym wskazują, że procesem inicjującym rozwój zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym jest przede wszystkim adhezja [L. 3]. Stąd nasuwa się wniosek, że ograniczenie warunków do tworzenia sczepień adhezyjnych może również ograniczyć rozwój zużycia frettingowego. Jednym ze sposobów ograniczenia zjawiska adhezji jest zwiększenie twardości warstw powierzchniowych jednego z elementów połączenia. W artykule przedstawione zostały wyniki badań wpływu wybranych procesów obróbki wykańczającej warstw przypowierzchniowych (rolkowanie, azotowanie, hartowanie powierzchniowe i molibdenowanie), której efektem było zwiększenie twardości powierzchni, a tym samym wpływ na rozwój zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym. Wybór procesów podyktowany był doborem prostej i taniej technologii, mogącej mieć praktyczne zastosowanie m.in. w przypadku zestawów kołowych pojazdów szynowych [L. 2]. METODYKA BADAŃ Badania przeprowadzono na próbkach typu wałek tulejka, modelujących rzeczywiste połączenie wciskowe koło oś zestawu kołowego (Rys. 1).

3-2010 T R I B O L O G I A 87 Wartość wcisku w połączeniu wałka z tulejką przyjęto 0,02 mm. Wymiary wałka były podyktowane wymaganiami stanowiska badawczego. tulejka wałek Rys. 1. Schemat próbki do badań zużyciowych Fig. 1. Scheme of sample for wear experiments Powierzchnie podpiaścia wałków poddano obróbce wykańczającej poprzez wykonanie: rolkowania, azotowania, hartowania powierzchniowego i molibdenowania. Efekt badań zużyciowych dla poszczególnych wariantów wykonania obróbki wykańczającej porównywany był do powierzchni wykonanej tylko przez toczenie. Wyniki pomiarów twardości i chropowatości powierzchni po wykonaniu obróbki wykańczającej zamieszczono w Tabeli 1. Tabela 1. Wyniki pomiarów twardości i chropowatości na powierzchni podpiaścia wałków Table 1. Results of measurement of hardness and roughness on seat sueface Badany parametr Rodzaj obróbki wykańczającej Twardość HB Chropowatość Ra [µm] powierzchnia tylko toczona 170 1,7 rolkowanie 193 0,5 azotowanie 302 2,1 hartowanie powierzchniowe powyżej 600 0,8 molibdenowanie powyżej 600 1,4 otwór tulejki 162 0,3

88 T R I B O L O G I A 3-2010 Badania zużyciowe przeprowadzono na maszynie zmęczeniowej typu MUJ, umożliwiającej symulację rzeczywistego obciążenia zestawu kołowego. Konstrukcja maszyny umożliwiała uzyskanie obciążenia okresowo zmiennego przy czystym zginaniu obracającej się próbki (Rys. 2). Parametry badań zużyciowych na maszynie zmęczeniowej były następujące: obroty badanego wałka n = 1360 obr./min, obciążenie badanego obiektu Q = 400 N. W badaniach przyjęto dla wszystkich próbek taką samą liczbę cykli obciążeń około 7x10 6. Q Mg Rys. 2. Schemat obciążenia próbki na maszynie zmęczeniowej typu MUJ Fig. 2. Scheme of load of sample on fatigue machine type MUJ WYNIKI BADAŃ ZUŻYCIOWYCH Po przeprowadzeniu badań zużyciowych na maszynie zmęczeniowej i odpowiednim demontażu połączenia, które nie powodowałoby deformacji obrazu powstałego zużycia frettingowego, wykonano badania laboratoryjne. Obejmowały one m.in. badania makroskopowe powierzchni wałków, badania na mikroskopie skaningowym obszaru uszkodzeń oraz powierzchni przekroju połączenia w obszarze styku. Zarejestrowane charakterystyczne obrazy uszkodzeń powierzchni wałków i styku powierzchni połączonych elementów przedstawiono na kolejnych Rys. 3, 4 i 5.

3-2010 T R I B O L O G I A 89 a b F F c d F F e F Rys. 3. Fotografie powierzchni podpiaścia wałka po badaniach zużyciowych, pow. 10x: a) powierzchnia tylko toczona, b) powierzchnia rolkowana, c) powierzchnia azotowana, d) powierzchnia hartowana powierzchniowo, e) powierzchnia z powłoką molibdenową Fig. 3. Photos of seat surface after fretting wear, magnification 10x: surface only turned, b) finish rolling surface, c) nitriding surface, d) hardening surface, e) surface with molybdenum layer

90 T R I B O L O G I A 3-2010 a b c d e Rys. 4. Obrazy skaningowe zużycia frettingowego: a) powierzchnia tylko toczona, b) powierzchnia rolkowana, c) powierzchnia azotowana, d) powierzchnia hartowana powierzchniowo, e) powierzchnia z powłoką molibdenową Fig. 4. SEM images of fretting wear surface only turned, b) finish rolling surface, c) nitriding surface, d) hardening surface, e) surface with molybdenum layer

3-2010 T R I B O L O G I A 91 a b c d e Rys. 5. Obrazy z mikroskopu skaningowego styku powierzchni połączonych elementów: wałek tylko toczony, b) wałek rolkowany, c) wałek azotowany, d) wałek hartowany powierzchniowo, e) wałek z powłoką molibdenową Fig. 4. SEM images of surface joint: a) shaft only turned, b) finish rolling shaft, c) nitriding shaft, d) hardening shaft, e) shaft with molybdenum layer

92 T R I B O L O G I A 3-2010 ZAKOŃCZENIE Przytoczony na Rys. 3a obraz uszkodzeń frettingowych na powierzchni podpiaścia wałka wykonanego tylko przez toczenie jest bardzo charakterystyczny dla tego typu uszkodzeń w połączeniu wciskowym wykonywanym przez wtłaczanie. Jego charakterystyczne cechy to przede wszystkim: zużycie w postaci pierścienia o określonej szerokości na całym obwodzie podpiaścia, zużycie zlokalizowane jest tylko przy brzegu połączenia z tulejką po obu jej stronach, obszar zużycia jest zdecydowanie większy po stronie przeciwnej do kierunku wtłaczania tulejki na wałek. W przypadku powierzchni poddanych dodatkowej obróbce wykańczającej, poza rolkowaniem, obserwuje się zdecydowanie mniejsze zużycie frettingowe. Jest ono ograniczone do bardzo niewielkich obszarów, występuje sporadycznie i często tylko po jednej stronie brzegu tulejki. Przyczyny tego stanu należy tłumaczyć przyjęciem procesu inicjującego rozwój zużycia frettingowego. Jeżeli założymy, że jest nim zjawisko adhezji, to wzrost twardości powierzchni jednego ze skojarzonych elementów będzie przeciwdziałał tworzeniu się sczepień adhezyjnych. W przypadku procesów molibdenowania i hartowania powierzchniowego następuje co najmniej trzykrotne zwiększenie twardości powierzchni, a azotowania o 50% w stosunku do powierzchni tylko toczonej. W przypadku powierzchni rolkowanej obraz zużycia frettingowego ma podobny charakter jak na powierzchni toczonej tylko o nieco mniejszej intensywności. Obróbka rolkowaniem zwiększa w niewielkim stopniu twardość powierzchni, ale z kolei następuje znaczne zmniejszenie jej chropowatości (Tabela 1). Z wyników badań przedstawionych w pracy [L. 3] wynika natomiast, że intensywność zużycia frettingowego szczególnie zwiększa się wraz ze zmniejszaniem się chropowatości powierzchni. Według danych w pracy [L. 1] podatność skojarzonych powierzchni na zjawisko adhezji można również zmniejszyć poprzez dobór materiałów o dużym gradiencie własności mechanicznych i składzie chemicznym. Ten efekt w przypadku badanych procesów technologicznych uzyskuje się dla powierzchni molibdenowanych i azotowanych, które skojarzone są ze stalową tulejką. Korzystny wpływ na ograniczenie zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym ma również obecność ciała trze-

3-2010 T R I B O L O G I A 93 ciego pomiędzy połączonymi powierzchniami [L. 4]. Przytoczone na Rys. 5c, d, e obrazy powierzchni styku połączonych elementów wskazują na obecność ciała trzeciego. Stanowią go produkty zużycia powstałe podczas wtłaczania tulejki na wałek charakteryzujące się dużą różnicą twardości oraz tlenki powstałe szczególnie na powierzchniach hartowanych. Na podstawie przeprowadzonych badań można jednoznacznie stwierdzić, że dodatkowa obróbka wykańczająca warstwy powierzchniowej podpiaścia wałka poprzez molibdenowanie, azotowanie i hartowanie powierzchniowe zdecydowanie ogranicza rozwój zużycia frettingowego, natomiast podobnego efektu nie uzyskuje się w przypadku rolkowania powierzchni. LITERATURA 1. Hebda M., Wachal A.: Trybologia. WN-T, Warszawa 1980. 2. Fajkoš R., Karwala K., Zima R.: The new technologies for increase fatigue strength of railways wheel sets and methods for verification a quality proceedings. Problemy Eksploatacji 1/2009. 3. Guzowski S.: Analiza zużycia frettingowego w połączeniach wciskowych na przykładzie osi zestawów kołowych pojazdów szynowych. Monografia 284, Politechnika Krakowska, Kraków 2003. 4. Guzowski S.: Rola ciała trzeciego w zużyciu frettingowym. Tribologia, nr 3, 2005. 5. Hills D.A., Nowell D.: What features are needed in a fretting fatigue test? Tribology International 42/2009. 6. Kalin M., Vižintin J.: A tentative explanation for the tribochemical effects in fretting wear. Wear 250/2001. 7. Neyman A.: Fretting w elementach maszyn. Wyd. Pol. Gdańskiej, Gdańsk 2003. 8. Pytko S., Szczerek M.: Fretting forma niszczenia elementów maszyn. Tribologia nr 6, 1994. 9. Zhu M.H., Zhou Z.R., Kapsa Ph., Vincent L.: Radial fretting fatigue damage of surface coatings. Wear 250/2001. Recenzent: Stanisław PYTKO

94 T R I B O L O G I A 3-2010 Summary The article presents the results of research on the effect of some surface finishing processes (rolling, nitriding, surface hardening, and molybdenum hardening) on fretting wear development in a clamped joint. The tests were conducted on the model of a wheel-axle joint of an axle set. It was proved that nitriding, hardening, or molybdenum hardening significantly restricts fretting wear expansion.