Measurement and analysis of acoustic emission in the tribological system ball-on-disc

In the present work the following results of tribological measurements are presented: changes of the friction coefficient, instantaneous values of friction force Ft, topography of worn surfaces (SEM) and detected vibroacoustic and acoustic emission signals. The measurements were performed on flat Si substrates covered with thin films of Cr and Au with thickness of 1 and 2 žm, respectively. Two types of tribological tests were done: one with a single-pass sliding of the ceramic ball with 0.5 mm in diameter and at sliding speed of vs1=0.025 mm/s, and the other one with a cyclic reciprocating motion of the ball at vs2=0.21 mm/s. Registration of the vibroacoustic and acoustic emission signals was in the 60 s periods in the same way for all tests. On the basis of our study one can conclude that the set-up used allowed us to detect and register vibroacoustic and acoustic emission signals related to microfriction. Various kinds of abrasive wear were determinated.

W pracy przedstawione zostały wyniki badań tribologicznych: zmiany współczynnika tarcia ž oraz chwilowe wartości siły tarcia Ft, topografia śladów zużycia (SEM) i otrzymane sygnały wibroakustyczne i EA. Do pomiarów użyte zostały płaskie próbki z cienkimi warstwami chromu, o grubości 1 žm i złota, o grubości 2žm naniesione na podłoże z płytki Si. Pomiary tarciowe wykonane zostały w dwóch rodzajach testów: z pojedynczym przesuwem kulki (przeciwpróbki) ceramicznej o średnicy 0.5mm z prędkością poślizgu vs1=0.025 mm/s oraz cykliczne, kulka przemieszczała się wielokrotnie ruchem postępowo-zwrotnym z prędkością poślizgu vs2=0.21mm/s. Rejestracja sygnałów wibroakustycznych i EA odbywała się w określonych, jednakowych dla wszystkich testów 60-cio sekundowych odcinkach czasu, na początku, podczas i na koniec testu. Na podstawie przeprowadzonych badań można przyjąć, że w zaproponowanym stanowisku pomiarowym możliwa jest detekcja i rejestracja sygnałów wibroakustycznych i emisji akustycznej związanej z mikrotarciem. Określone zostały różne rodzaje zużycia abrazyjnego.