Iron and Bronze Powdered Based Materials for Bearings with Surface Modified with Solid Lubricant Nanoparticles

Abstract

In the recent years, a growth of demand for various types of self-lubricating elements of machines has been observed. A lot of parts are manufactured with the use of a powder metallurgy method. The Metal Forming Institute (INOP) in Poznan developed a modern technology, designed and made a tool for compaction of powdered parts with complex shapes and high density. The technology is being realised with a large scale equipment, which performs the forging and sizing of the sintered performs.The present work describes development of manufacturing technology and determination of mechanical and tribological properties of nanocomposites for self-lubricating bearings with a very low friction coefficient. It is envisaged to use particulate materials which consist of nano-and microparticles of solid lubricant.The study conducted aims at definition of a relationship between the microstructure and tribological properties of materials modified with solid lubricant MoS 2 nanoparticles dispersed in a technological oil. INOP's technology of nanoparticles manufacturing by RCT method (Rolling Cleavage Technology) results in that top layer of the porous bearing is modified with the nanoparticles. These layers are characterised by a low friction coefficient and considerably longer period of use. It should be noted that the stainless steel and bronze powders materials used have a good corrosion resistance. Production of the sintered bearings will disseminate the market especially in automotive and aircraft industries.Keywords: self-lubricating bearings, BROMIX, metal powders, nanoparticles, grease W ostatnich latach obserwuje się wzrost zapotrzebowania na różnego typu samosmarujące elementy maszyn. Wiele z tych detali jest wytwarzanych metodą metalurgii proszków. W INOP opracowano nowoczesną technologię i zbudowano stanowisko do kształtowania części dokładnych, o złożonych kształtach i wysokiej gęstości, z proszków metali na osnowie żelaza. Stanowisko to posiada specjalistyczną, zautomatyzowaną linię o dużej wydajności, w której realizowany jest proces dogęszczania i kalibrowania spiekanych wyprasek [1, 2].Celem prowadzonych prac naukowo -badawczych jest opracowanie technologii wytwarzania oraz określenie właściwości mechanicznych i tribologicznych nanokompozytów przeznaczonych na łożyska samosmarujące o bardzo niskim współczynniku tarcia, z wykorzystaniem materiałów zdyspergowanych w postaci nano i mikrocząstek proszków smarnych oraz proszku żelaza i brązu [1,3].Prowadzone prace miały na celu określenie właściwości mechanicznych i tribologicznych materiałów modyfikowanych nanocząstkami smarów stałych (MoS 2 ) i olejem technologicznym. Opracowana w INOP metoda wytwarzania nanocząstek metodą RCT (Rolling Cleavage Technology) prowadzi do wniosków, że zmodyfikowane tymi cząstkami warstwy wierzchnie porowatych materiałów, cechują się niskim współczynnikiem tarcia oraz znacznie dłuższym okresem ich eksploatacji. Należy zaznaczyć, że wybrane materiały na osnowy, w postaci proszków stali nierdzewnej i brązu zapewniają odporność na korozję w...

Design and Testing of a Measurement Device for High-Speed Bearing Evaluation

“…Lijewski, in 2014, focused on the development of nanocomposites for self-lubricating bearings and achieved success by using solid lubricating nanoparticles to reduce friction. His work opened the path to utilizing modern materials and technologies to create selfmaintaining bearings that reduce friction [22].…”