Badania tarciowo-zużyciowe tytanu i stopów aluminium

W pracy przedstawiono metodykę badań tarciowo-zużyciowych materiałów przeznaczonych do zastosowań w przemyśle lotniczym. Badaniu poddano próbki wykonane z tytanu technicznego Grade 2 i Grade 4, stopu tytanu Grade 5 oraz stopów aluminium 6061T4, 2017A i 2024. Pomiary siły tarcia oraz zużycia elementów pary trącej typu rolka-klocek przeprowadzono na testerze tribologicznym T-05. Badania prowadzono w warunkach tarcia technicznie suchego, dla skoncentrowanego styku ślizgowego obciążonego siłą 150 N. Droga tarcia dla każdego testu wynosiła 330 m. Podczas badań doświadczalnych próbki współpracowały z przeciwpróbką stalową o twardości 63 HRC. Porównywano średnie wartości współczynników tarcia badanych skojarzeń materiałowych. Zaprezentowano przebiegi sumarycznego zużycia liniowego współpracujących elementów pary trącej rolka-klocek w funkcji drogi tarcia. W trakcie badań wyznaczono również ubytek masy współpracujących elementów par trących „tytan-stal” i „aluminium-stal” oraz przyrost temperatury w węźle tarcia.

This study presents a methodology of friction and wear testing of materials for applications in the aviation industry. Tests were carried out for specimens made of technically pure titanium Grade 2 and Grade 4, titanium alloy Grade 5 and aluminium alloys: 6061T4, 2017A and 2024. Measurement of friction and wear of the parts in the block-on-ring frictional pair were carried out on a tribological tester T-05. The study was carried out under conditions of technically dry friction for the concentrated sliding contact loaded with 150 N. Friction distance for each test was 330 m. The specimens used in the experiments were coupled with a steel counter-specimen with hardness of 63 HRC. The average values of friction coefficients for the analysed material pairs were compared. The profiles for total linear wear of both parts of the block-on-ring frictional pair were also presented. The mass loss for the parts of the “titanium-steel” and “aluminium-steel” frictional pairs and temperature increments in the frictional pair were also determined.