Research of the effect of shot peening vibro-abrasive machining on the properties of the steel NC11LV

Abstract

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu obróbki wibrościernej z użyciem -jako medium roboczego -kuleczek stalowych na własności tarcz wykonanych ze stali NC11 (X160Cr-MoV121). Testy tribologiczne z wykorzystaniem testera T-01 pozwoliły na określenie zależności pomiędzy czasem kulowania a współczynnikiem tarcia i zużyciem liniowym. Wyznaczono typowe profile zużycia. SŁOWA KLUCZOWE: obróbka wibrościerna, kulowanie, badania tribologiczneThe article presents the results of the effect of vibro-abrasive machining using as a working medium balls of steel-check on the properties of disks made of steel NC11 (X160CrMoV121). Tribological tests using the tester T-01 made it possible to determine the relationship of time of shot peening on the coefficient of friction and wear linear-in. They were presented typical consumption profiles. KEYWORDS: vibro-abrasive machining, tumbling, rotofinish, shot peening, tribological tests Obróbka wibrościernaObróbka z użyciem luźnych kształtek ściernych w wibrujących pojemnikach jest jedną z odmian obróbki wykoń-czeniowej detali. Jest to rodzaj obróbki mechaniczno-chemicznej [1] z zastosowaniem oprócz medium obróbkowego -w postaci odpowiednio dobranych kształtek -również past ściernych bądź płynów wspomagających procesy polerowania [2]. Polega na mikroskrawaniu nierówności z powierzchni obrabianych elementów. Może służyć do usunięcia: warstw tlenkowych, zgorzeliny, śladów po obróbce termicznej, a także rdzy. Natomiast ostre krawędzie często po obróbce skrawaniem ulegają zaokrągleniu [3,4]. Możliwe jest również wybłyszczenie powierzchni, często rozumiane jako poprawa refleksyjności [5]. Procesy prowadzone dwuetapowo (wstępne wygładzanie, a następnie polerowanie z użyciem kształtek stalowych) umożliwiają uzyskanie bardziej wymiernych efektów procesu wybłysz-czania. Następuje wówczas wyraźne umocnienie warstwy wierzchniej wskutek zgniotu [6]. Badania tribologiczneChropowatość metalowej powierzchni ślizgowej ma zasadnicze znaczenie, gdy chodzi o rodzaj występującego tarcia [7]. W przypadku bardzo gładkich powierzchni dominującą rolę w procesie tarcia odgrywa adhezja powierzchni próbki do powierzchni metalowej przeciwpróbki. Wynikiem tego jest duża wartość współczynnika tarcia -ok. dwukrotnie większa niż przy tarciu po powierzchniach bardziej chropowatych. Występowanie silnej adhezji niekorzystnie wpływa także na intensywność zużycia [8]. Zjawisko adhezji podczas tarcia po gładkich metalowych powierzchniach przejawia się jeszcze silniej wraz ze wzrostem nacisku, powodującego wzrost rzeczywistej powierzchni styku i zbliżenie cząstek współpracujących [9].Podobnie jak chropowatość twardość metalowego elementu ma istotny, chociaż mniej intensywny [10] wpływ na rodzaj zachodzących na powierzchni ślizgowej oddziały-wań. Ze wzrostem twardości powierzchni metalu, będącej miarą stanu umocnienia warstwy wierzchniej, następu-je wzrost energii powierzchniowej [9]. Z tribologicznego punktu widzenia występowanie na metalowej powierzchni energii swobodnej powoduje wzbudzenie atomów warstwy powierzchniow...