TRIBOLOGIA - Dwumiesięcznik naukowo-techniczny
Journal

ARTYKUŁ:

Anna WRÓBEL-KNYSAK, Barbara KUCHARSKA
THE ABRASION OF AL-SI COATINGS WITH DIFFERENT SILICON CRYSTAL MORPHOLOGY, APPLIED IN AUTOMOTIVE SILENCERS (ŚCIERALNOŚĆ POWŁOK Al-Si O RÓŻNEJ MORFOLOGII KRYSZTAŁÓW KRZEMU STOSOWANYCH W TŁUMIKACH SAMOCHODOWYCH)

performed on Al-Si coatings with the chemical comp67890-osition corresponding to that of hypoeutectic and peritectic silumins (6-10wt% Si), manufactured by hot-dipping on type X2CrTi12 steel and by cold cladding with 60% cold reduction on AlMn1Cu alloy. The hot-dip coatings deposited on X2CrTi12 steel were investigated as made and after a two-stage heat treatment: 420oC/2h/water and 120oC/2h/air. The morphology, shape, and size of silicon crystals in the coatings were studied under a microscope and with the image analysis technique (determining the shape factor among other parameters). Image analysis was also applied to the evaluation of abrasive wear resistance of the coatings using a ball wear test. Their adhesion strength was tested with the scratch test method. The test results indicated that the change in Al-Si coating silicon crystal morphology (from large sharp edged and needle-like to smaller rounded particles) was heat induced, which, compared to the pre-treatment condition, lowered abrasion resistance values and produced a more uniform abrasion loss. This condition was regarded as more desirable in terms of maintaining the coating continuity during drawing, with no risk of spalling. It was also demonstrated that clad Al-Si coatings could provide an alternative solution for the widely used hot dip coatings on steel sheet.

 

 

W pracy dokonano porównania ścieralności powłok aluminiowo-krzemo-wych o zróżnicowanej formie kryształów krzemu. Badano powłoki Al-Si, o składzie chemicznym odpowiadającym gatunkom siluminów pod- i okołoeutektycznych (6–10% Si) wykonane metodą ogniową na stali X2CrTi12 oraz poprzez platerowanie na zimno z 60% stopniem zgniotu na stopie AlMn1Cu. Powłoki ogniowe na stali X2CrTi12 badano w stanie po otrzymaniu oraz po dwuetapowej obróbce cieplnej: 420oC/2h/woda i 120oC/2h/powietrze. W pracy dokonano oceny morfologii, kształtu i rozmiarów kryształów krzemu w powłokach metodą mikroskopową z użyciem komputerowej analizy obrazu (wyznaczając m.in. współczynnik kształtu). Analizę obrazu zastosowano również do oceny odporności na zużycie ścierne powłok przeprowadzonej kulotesterem. Dodatkowo badano ich adhezję metodą zarysowania. W wyniku badań stwierdzono, że zmiana morfologii kryształów krzemu w powłokach Al-Si spowodowana obróbką cieplną (z dużych ostrokrawędziowych i iglastych na mniejsze i o wyoblonych kształtach) spowodowa-ła obniżenie ich odporności na ścieranie w stosunku do stanu przed obróbką, przy jednoczesnym bardziej równomiernym ścieraniu się powłok. Stan taki uznano za korzystniejszy z punktu widzenia zachowania ciągłości powłok podczas tłoczenia, bez ryzyka powstawania wykruszeń. Wykazano ponadto, że powłoki platerowane stopem Al-Si mogą stanowić alternatywę dla produkcji detali układów wydechowych w miejsce obecnie stosowanych powłok ogniowych na blachach ze stali.

Plik artykułu:

2016-09-12-Tribo_16v47n5_209_218.pdf

Publikacja:

5/2016

Strony:

209 - 218
Years up to 2012

.:| Designed by Arkadiusz Rzucidło |:.