Τριβολογική συμπεριφορά επιφανειακών στρωμάτων συνθέτων υλικών μεταλλικής μήτρας με τη χρήση μη συμβατικών τεχνικών
Tribological behavior of metallic matrix surface layers elaborated via non-conventional techniques
Λέξεις-κλειδιά
Καρβίδιο ; Συντελεστής τριβής ; Τριβή ; Συντελεστής φθοράς ; Συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια ; Ηλιακή ενέργεια ; Σύνθετα υλικά ; Σύνθετα επιφανειακά στρώματαΠερίληψη
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την τριβολογική συμπεριφορά επιφανειακών στρωμάτων συνθέτων υλικών μεταλλικής μήτρας με ενίσχυση διασποράς κεραμικών σωματιδίων. Συγκεκριμένα εξετάζεται η συμπεριφορά σε τριβή
ολίσθησης επιφανειακών στρωμάτων χαλύβδινης μήτρας με διασπορά καρβιδίων του νιοβίου και καρβιδίων του βαναδίου. Τα υλικά που εξετάσθηκαν έχουν παραχθεί από μέλη του Εργαστηρίου Μηχανικής Επιφανειών (Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών,
ΠΑ.Δ.Α.) σε προγενέστερο χρόνο, με τη χρήση της καινοτόμου τεχνικής Συγκεντρωμένης Ηλιακής Ενέργειας, στις εγκαταστάσεις της Ηλιακής Πλατφόρμας στην Αλμερία της Ισπανίας. Μετά από δοκιμές τριβής ξηρής ολίσθησης με τη χρήση σφαίρας αλουμίνας, ως ανταγωνιστικού υλικού, βρέθηκε ότι:• Τα σύνθετα επιφανειακά στρώματα παρουσιάζουν βελτιωμένη τριβολογική συμπεριφορά (συντελεστής τριβής ολίσθησης και συντελεστής φθοράς), σε σχέση με τη συμπεριφορά του χάλυβα, που αποτελεί το υλικό της μήτρας του συνθέτου. • Η τριβολογική συμπεριφορά διαφοροποιείται ανάλογα με τη φύση των καρβιδίων ενίσχυσης (καρβίδια του νιοβίου ή καρβίδια του βολφραμίου)• Τα νέα υλικά που παραχθήκαν με την καινοτόμο τεχνική της Συγκεντρωμένης Ηλιακής Ενέργειας κρίνονται κατάλληλα για χρήση σε εφαρμογές υψηλών αντιτριβικών απαιτήσεων.
Περίληψη
This diploma thesis deals with the tribological behavior of the composite samples with niobium and vanadium carbide particles, which have been created by the Concentrated Solar Radiation method. Below, the surface layers of metal matrix composites with carbide dispersion are analyzed, as well as some of the more common ways of creating them. After the dry sliding friction tests, with alumina ball on the St37-2 steel specimens and the composites created, it was found that while this particular steel grade was quite resistant to wear, with the creation of the composites, it became even more durable as the wear factor. The coefficient of friction for the vanadium carbide remained relatively constant compared to that of the substrate, while for the niobium carbide it increased considerably. Finally, these two materials were deemed suitable for use in applications with large tribological arrangements.