PL201557B1 - Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą - Google Patents
Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobąInfo
- Publication number
- PL201557B1 PL201557B1 PL379254A PL37925406A PL201557B1 PL 201557 B1 PL201557 B1 PL 201557B1 PL 379254 A PL379254 A PL 379254A PL 37925406 A PL37925406 A PL 37925406A PL 201557 B1 PL201557 B1 PL 201557B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- fretting
- molybdenum
- temperature
- another
- machine parts
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
1. Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni cz esci maszyn bezpo srednio wspó lpracuj acych ze sob a, znamienny tym, ze na stalowe powierzchnie wspó lpracuj acych elemen- tów maszyny lub urz adzenia, nak lada si e metod a metalizacji natryskowej stop molibdenu i tytanu, przy czym korzystnie ilo sc molibdenu nie mo ze by c mniejsza ni z 96%. PL PL PL PL
Description
(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 201557 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 379254 (51) Int.Cl.
C23C 4/08 (2006.01) C23C 4/06 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 21.03.2006
Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą (73) Uprawniony z patentu:
Buchholz Andrzej,Szczecin,PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:
01.10.2007 BUP 20/07 (72) Twórca(y) wynalazku:
Andrzej Buchholz,Szczecin,PL Ryszard Suwalski,Poznań,PL Wiesław Gumny,Kozie Góry,PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.04.2009 WUP 04/09 (74) Pełnomocnik:
Psiorz Grzegorz,
Biuro Ochrony Własności Intelektualnej (57) 1. Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni częś ci maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą, znamienny tym, że na stalowe powierzchnie współpracujących elementów maszyny lub urządzenia, nakłada się metodą metalizacji natryskowej stop molibdenu i tytanu, przy czym korzystnie ilość molibdenu nie może być mniejsza niż 96%.
PL 201 557 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą.
Podstawowym problemem który należy rozwiązać projektując maszyny i urządzenia jest zużycie elementów postępujące w wyniku nakładania się różnych czynników. Szczególnie narażone są powierzchnie elementów będących względem siebie w ruchu. Wzajemne oddziaływanie powierzchni, różnego rodzaju zanieczyszczeń, par i zmienne warunki termiczne powodują intensywne zużywanie się warstw powierzchniowych. Głównym czynnikiem w procesie zużycia trybologicznego jest kształt geometryczny powierzchni i jej sposób obróbki mechanicznej. Przy czym nawet najdokładniejsze polerowanie powierzchni tylko redukuje działanie niekorzystnych czynników. Także stosowanie różnego rodzaju smarów, olejów czy systemów zwiększających poślizg jest tylko półśrodkiem odsuwającym w czasie uszkodzenie elementu. Czynnikiem przyś pieszają cym zuż ycie powierzchni jest zjawisko frettingu, czyli zjawisko ścierania współpracujących powierzchni przez odrywane z nich drobne cząstki. To swoiste ścierniwo tworzą oderwane w wyniku działania sił tarcia cząstki powierzchni metali i tlenki tych ż e metali.
Sposobem na ograniczenie tych szkodliwych zjawisk jest stosowanie warstw wykonanych z róż nego rodzaju brą zów czyli stopów opartych o mied ź . Są one uż ywane w ł o ż yskach ś lizgowych wielu urządzeń. Ich wadą jest jednak ograniczona szybkość wzajemnego przemieszczania się elementów. Innym sposobem jest uszlachetnianie powierzchniowe stali, która jest zasadniczym materiałem konstrukcyjnym większości maszyn i urządzeń, zwiększające odporność na zużywanie. Znane są od wieków metody hartowania powierzchniowego i obróbki cieplno-chemicznej, jak na przykład nawęglanie, azotowanie i tym podobne.
Podobne efekty otrzymuje się stosując tytanowanie lub chromowanie dyfuzyjne. Metody nakładania i składy substancji uszlachetniających są przedmiotem wielu publikacji. I tak, na przykład w japońskim opisie patentowym nr JP 4329863 przedstawiono sposób uszlachetniania dyfuzyjnego powierzchni współpracujących azotkami chromu i tytanu.
Niedogodnością tych metod jest to, że cienkie warstwy dyfuzyjne szybko się ścierają dlatego też często stosuje się inne metody nakładania na obciążone powierzchnie warstw o podwyższonej odporności. W japońskim zgłoszeniu patentowym nr JP 2005034860 opisano metodę wykonania tytanowej rury, poddawanej procesom azotowania i spawanej do wzmacnianej powierzchni w atmosferze argonu. Natomiast w amerykańskim opisie patentowym nr US 5292596 opisano sposób uszlachetniania powierzchni metalowych przez metalizację natryskową za pomocą stopów tytanu lub związków tytanu zawierających kobalt, nikiel i żelazo.
Jeszcze inną metodę przedstawiono w polskim opisie patentowym nr PL. 180461. W opisie tym opisano sposób nakładania przez metalizację natryskową warstwy molibdenu.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu obróbki powierzchniowej współpracujących elementów maszyn i urządzeń ograniczającego wpływ zjawisk frettingu i trybokorozji na zużycie części maszyn poddanych wysokim i zmiennym w czasie obciążeniom.
Istotą wynalazku jest sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą polegający na nałożeniu metodą metalizacji natryskowej na powierzchnie współpracujące stopu molibdenu i tytanu, przy czym korzystnie ilość molibdenu nie może być mniejsza niż 96%.
Nałożenie stopu wymaga odpowiedniego przygotowania powierzchni do natrysku poprzez rozwinięcie powierzchni natryskiwanej poprzez nacięcie gwintu lub radełkowanie i szorstkowanie, a następnie po odtłuszczeniu chemicznie i metodą ultradźwiękową, podgrzanie powierzchni natryskiwanej do temperatury 380-520 K. Po uzyskaniu odpowiedniej temperatury dokonuje się natrysku metodą termiczną stopu molibdenu z tytanem. Kolejnym istotnym elementem jest schłodzenie nałożonego materiału strumieniem powietrza o zmiennej temperaturze, korzystnie oscylującej w granicach 320-400 K, a następnie dokonanie pomiarów i badań pod kątem występowania mikropęknięć. Po naniesieniu warstwy stopowej stosuje się wykańczającą obróbkę powierzchni polegającą na jej szlifowaniu i polerowaniu.
Niżej podany przykład przedstawia sposób obróbki powierzchni części maszyn i urządzeń zgodnie z wynalazkiem.
Walcowy czop wału przygotowano do metalizacji wykonując następujące operacje:
1. Zaniżono wymiar średnicy czopa o około 1-1,4 mm przez nacięcie gwintu szarpanego o skoku 0,7 i głębokości 0,5-0,7 mm.
PL 201 557 B1
2. Powierzchnię z naciętym gwintem poddano szorstkowaniu przez obróbkę strumieniem elektrokorundem.
3. Odtłuszczono powierzchnię czterochloroetylenem.
4. Oczyszczono zszorstkowaną powierzchnię metodą ultradźwiękową.
5. Ze względu na kłopoty z ewentualną obróbką, zabezpieczono powierzchnię nieprzeznaczoną do metalizowania przed przypadkowym natryskiem.
6. Podgrzano czop do temperatury 390 K.
Po wykonaniu wyżej przedstawionych operacji przystąpiono do nanoszenia na stalowy czop warstwy stopu molibdenowo-tytanowego metodą metalizacji natryskowej. Temperatura płomienia nakładającego stop molibdenu z tytanem jest funkcją składu stopu i oscyluje od 1870 do 2570 K. Do natrysku użyto drutu molibdenowo-tytanowego o średnicy 2,5 mm, zawierającego 97% molibdenu. Proces metalizacji prowadzono do uzyskania naddatku około 0,3 mm na stronę. Przez cały czas trwania procesu utrzymywano temperaturę czopa na poziomie nie przekraczającym 520 K. Następną operacją jest schładzanie strumieniem powietrza o zmiennej temperaturze. Temperatura powietrza oscyluje w granicach 320-400 K. Ważną operacją jest sprawdzenie czopa metodą badań ultradźwiękowych, pod kątem występowania mikropęknięć.
W celu uzyskania nominalnego wymiaru czop szlifuje się znanymi metodami.
Zastosowanie metody wielokrotnie podnosi wytrzymałość powierzchni na uszkodzenie w wyniku występowania uszkodzeń pochodzenia trybologicznego i frettingu.
Claims (6)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą, znamienny tym, że na stalowe powierzchnie współpracujących elementów maszyny lub urządzenia, nakłada się metodą metalizacji natryskowej stop molibdenu i tytanu, przy czym korzystnie ilość molibdenu nie może być mniejsza niż 96%.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powierzchnie metalizowane są przygotowywane do natrysku poprzez rozwinięcie powierzchni natryskiwanej przez nacięcie gwintu lub radełkowanie i szorstkowanie, a następnie po odtłuszczeniu chemicznie i metodą ultradźwiękową, podgrzanie powierzchni natryskiwanej do temperatury od 380 do 520 K.
- 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że zszorstkowanie powierzchni dokonuje się stosując obróbkę strumieniowo-ścierną na głębokość od 1,0 do 1,4 mm.
- 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że temperaturę elementu utrzymuje się w granicach od 380 do 520 K stosując chłodzenie strumieniem powietrza.
- 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po zakończeniu procesu nakładania metalu następuje schłodzenie nałożonego materiału strumieniem powietrza o zmiennej temperaturze, korzystnie oscylującej w granicach od 320-400 K, a następnie dokonanie pomiarów i badań pod kątem występowania mikropęknięć.
- 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po naniesieniu warstwy stopowej stosuje się wykańczającą obróbkę powierzchni polegającą na jej szlifowaniu i polerowaniu.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL379254A PL201557B1 (pl) | 2006-03-21 | 2006-03-21 | Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą |
PCT/IB2007/000695 WO2007107854A1 (en) | 2006-03-21 | 2007-03-20 | A method of eliminating fretting corrosion and tribo-corrosion of contact surfaces of machine parts operating in direct contact with one another |
EA200801979A EA013220B1 (ru) | 2006-03-21 | 2007-03-20 | Способ устранения фреттинг-коррозии и трибо-коррозии от трения соприкасающихся поверхностей частей машин, работающих в непосредственном контакте друг с другом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL379254A PL201557B1 (pl) | 2006-03-21 | 2006-03-21 | Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL379254A1 PL379254A1 (pl) | 2007-10-01 |
PL201557B1 true PL201557B1 (pl) | 2009-04-30 |
Family
ID=38219496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL379254A PL201557B1 (pl) | 2006-03-21 | 2006-03-21 | Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA013220B1 (pl) |
PL (1) | PL201557B1 (pl) |
WO (1) | WO2007107854A1 (pl) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483137C1 (ru) * | 2012-03-15 | 2013-05-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку |
RU2577873C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2016-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ электродуговой металлизации |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2130209B1 (pl) * | 1971-03-25 | 1974-06-28 | Goetzewerke | |
CA1004964A (en) * | 1972-05-30 | 1977-02-08 | Union Carbide Corporation | Corrosion resistant coatings and process for making the same |
IT1003359B (it) * | 1973-03-15 | 1976-06-10 | Goetzewerke | Lega rispettivamente miscela di polvere per la produzione di stra ti resistenti all usura mediante saldatura di riporto |
JPS5531830B2 (pl) * | 1975-02-07 | 1980-08-21 | ||
DE2522690C3 (de) * | 1975-05-22 | 1982-03-04 | Goetze Ag, 5093 Burscheid | Plasmaauftragsschweißpulver für die Herstellung verschleißfester Schichten |
JPS5224945A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-24 | Nippon Steel Corp | Process for producing highhquality surface steel by high frequency induction heating |
JPS5690970A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-23 | Nippon Tungsten Co Ltd | Method of forming abrasion-and corrosion resistant titanium-molybdenum-base melt-sprayed film on ion or steel surface |
JPS60116759A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-24 | Nippon Tungsten Co Ltd | 耐摩,耐食性チタン・モリブデン系合金皮膜を形成する方法 |
MX2007013600A (es) * | 2005-05-05 | 2008-01-24 | Starck H C Gmbh | Metodo para revestir una superficie de bustrato y producto revestido. |
-
2006
- 2006-03-21 PL PL379254A patent/PL201557B1/pl unknown
-
2007
- 2007-03-20 WO PCT/IB2007/000695 patent/WO2007107854A1/en active Application Filing
- 2007-03-20 EA EA200801979A patent/EA013220B1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL379254A1 (pl) | 2007-10-01 |
WO2007107854A1 (en) | 2007-09-27 |
EA200801979A1 (ru) | 2009-06-30 |
EA013220B1 (ru) | 2010-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Niu et al. | Structure and high temperature tribological behavior of TiAlN/nitride duplex treated coatings on Ti6Al4V | |
Biswas et al. | Correlating tribological performance with phase transformation behavior for electroless Ni-(high) P coating | |
García et al. | Study of the sliding wear and friction behavior of WC+ NiCrBSi laser cladding coatings as a function of actual concentration of WC reinforcement particles in ball-on-disk test | |
Rajendran et al. | Abrasive wear resistance of electroless Ni–P coated aluminium after post treatment | |
JP4656473B2 (ja) | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 | |
Shafyei et al. | Electron beam assisted physical vapor deposition of very hard TiCN coating with nanoscale characters | |
da Silva et al. | Surface modification of AISI H13 steel by die-sinking electrical discharge machining and TiAlN coating: A promising hybrid technique to improve wear resistance | |
Liu et al. | Dry sliding wear behaviour and structural characteristics of laser-annealed electroless Ni–P/Ni–Mo–P duplex coatings | |
Mukhopadhyay et al. | Effect of heat treatment on tribological behavior of electroless Ni-B-Mo coatings at different operating temperatures | |
Chang et al. | Effects of thermal erosion and wear resistance on AISI H13 tool steel by various surface treatments | |
Zaleski et al. | Effect of slide burnishing on the surface layer and fatigue life of titanium alloy parts | |
Vicen et al. | Investigation of tribological properties of CarbonX coating deposited on 100Cr6 steel | |
PL201557B1 (pl) | Sposób eliminacji zjawisk frettingu i trybokorozji na powierzchni części maszyn bezpośrednio współpracujących ze sobą | |
Berrı́os et al. | Effect of the thickness of an electroless Ni–P deposit on the mechanical properties of an AISI 1045 plain carbon steel | |
Rausch et al. | Influence of machine hammer peening on the tribological behavior and the residual stresses of wear resistant thermally sprayed coatings | |
Xie et al. | Enhanced high-temperature wear resistance of GCr15 steel balls by generating a Ti+ Nb diffusion layer via mechanical alloying and NH3· H2O treatment | |
Duman et al. | Effect of nitriding conditions and operation temperatures on dry sliding wear properties of the aluminum extrusion die steel in the industry | |
JP6644334B2 (ja) | 金型冷却孔の表面処理方法及び金型 | |
Nevosad et al. | Initial damage mechanism and running-in behaviour of phosphate conversion coatings | |
Lupicka et al. | The adhesion of CrN thin films deposited on modified 42CrMo4 steel | |
Doan et al. | Improvement of wear resistance for C45 steel using plasma nitriding, nitrocarburizing and nitriding/manganese phosphating duplex treatment | |
Dunne et al. | Blast coating of superelastic NiTi wire with PTFE to enhance wear properties | |
Ahmed et al. | Comparison of specific wear rates of austenitic and super austenitic stainless steels at high temperatures | |
Panja et al. | Tribological behavior of electroless Ni-P coatings in alkaline environment and optimization of coating parameters using Taguchi based grey relational analysis | |
Macedo et al. | Study of surface modification of niobium caused by nitriding and cathodic cage deposition |