Effects of Rare-Earth Metal Oxides on the Tribological Properties of Paddings for use on Mining Machine Parts

The article presents the results of research on pad welds made using consumables in the process of metal active gas welding (MAG) combined with plasma arc welding (PAW). The pad weld consisted of a buffer layer and a wear-resistant working layer. Cerium, yttrium and lanthanum oxides were added to the powders to modify the working (active) layer. The HV10 hardness and friction coefficient testing was followed by measuring wear tracks and determining wear indicators (maximum wear track depth and area). Yttrium oxide was found to have a remarkably beneficial effect on nickel-based pad welds. In the case of iron-based welds, the most favourable outcome was observed for lanthanum oxide.

W artykule przedstawiono wyniki badań napoin wykonanych z wykorzystaniem materiałów spawalniczych metodą spawania łukowego elektrodą topliwą (MAG – metal active gas of welding) w połączeniu z napawaniem plazmowym (PAW – pasma arc welding). Napoina składała się z warstwy podkładowej (buforowej) oraz trudnościeralnej warstwy roboczej. Warstwę roboczą modyfikowano poprzez wprowadzanie do proszków tlenków ceru, itru i lantanu. Wykonane napoiny poddano pomiarom twardości HV10 oraz przeprowadzono testy tribologiczne, w których wyznaczono współczynnik tarcia. Następnie dokonano pomiarów śladów zużycia i zostały określone wskaźniki zużycia (maksymalna głębokość wytarcia, pole wytarcia). Wykazano korzystne oddziaływanie w szczególności tlenku itru dla napoin na osnowie niklu. W przypadku napoiny na osnowie żelaza najkorzystniejsze oddziaływanie odnotowano dla tlenku lantanu.