Badania odporności na zużycie warstwy wierzchniej materiałów stosowanych na elementy silnika spalinowego po teksturowaniu laserowym

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych w zakresie pomiaru siły tarcia oraz odporności na zużycie w warunkach tarcia warstwy wierzchniej żeliwa szarego niskostopowego stosowanego w produkcji tulei cylindrowych oraz stali 54SiCr6 przeznaczonej do azotowania, stosowanej w produkcji pierścieni tłokowych. Warstwę wierzchnią modelowych elementów węzła tribologicznego poddano modyfikacji, wykorzystując ablacyjną mikroobróbkę laserową, tj. teksturowanie laserowe, mające na celu poprawę jej makro- i mikrogeometrii. Do wytworzenia regularnych mikrozasobników olejowych w kształcie półczasz kulistych ora mikrokanałów stosowano laser Nd: YAG ze specjalnym systemem ogniskowania. Badaniom porównawczym poddana została topografia powierzchni ukształtowana na drodze tradycyjnej obróbki mechanicznej oraz zmodyfikowana w wyniku mikroobróbki laserowej. W laboratoryjnych badaniach tribologicznych zastosowano metodę badawczą "pin on disk" wykorzystującą tribometr T-11. Najlepsze efekty w zakresie zmniejszenia siły tarcia oraz zwiększenia odporności na zużycie uzyskano w przypadku modelowego skojarzenia, w którym elementy węzła tarcia poddane były teksturowaniu laserowemu przy dobranych parametrach obróbki laserowej w układzie geometrycznym ze stopniem przykrycia ok. 25%.

The results of laboratory investigations were introduced in the work in the range of the measurement of the coefficient of friction and resistance on waste in the conditions of the friction of the top layer of grey cast iron applied in the production of cylindrical funnels and solid 54 SiCr6 designed to nitrogenizing, applied in the production of piston collars. The top layer of the model units of the knot tribologycal was subjected the modification, using laser micromachining ablation: laser texturing, having on the aim of the improvement her macro- and microgeometry. The laser was applied to producing regular oil microcontainers in the shape halfbowl spherical and microchannels Nd: YAG with the special system of focussing. The topography of the surface shaped on the of the traditional processing mechanical road was subjected comparative audits and modified in the result laser micromachining. The investigative method was applied in laboratory audits tribological "pin on disk" in the support about T-11. The best effects in the range of decrease of the coefficient of the friction and the enlargement of the resistance on the waste was got in the case of model associating, in which the elements of the knot laser texturing near the well-chosen parameters of laser processing in geometrical arrangement with the degree of the cover the friction were subjected 25 % approx.